Камера высокого давления
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
259465
Союз Соеетокил
Социзлистическил
Реолуалил
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 08.1Ч.1969 (№ 1312818/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Кл. 42l, 3/08
58Ь, 1
МПК G 01п
В 30с
УДК 539.893(088.8) 541.034.2 (088.8) 11оттитет по делатт изобретений и открытиЯ при Совете Миниотрое
СССР
Опубликовано 12.XII.1969. Бюллетень ¹ 2 за 1970
Дата опубликования описания 27.IV.1970
Авторы изобретения
С. Б. Аспандияров и Л. Ф. Верещагин
Институт физики высоких давлений AH СССР
Заявитель
КАМЕРА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к технике высоких давлений, а именно к технике физических и физико-xHMIH÷åoêHõ исследований при высоких давлениях, и предназначено, в частности, для
llpoIBegIения исследований фазовых превращений и химических реакций в различных веществ ах.
Известна камера tBblcoкого давления, включающая сложную составную периферийную рыча?к ную систему:первого !pogt,а с соотношением плеч до 2: 1, масоивный уплощенный корпус с двумя поршневыми узлами со встречными наковальнями:из ювелирных алмазов с рабочей IIIJIîùàäüþ приблизительно 0,13 мм (один из них установлен на опорном элементе) и вспомогательный генерирующий силовой орга н.
К основным недостаткам этой конструкции следует отнести прежде;всего трудность обеспечения строгой параллельности рабочих плоскостей алмазных наковален и нап равленного аксиального перемещения по движного поршня, что IB конечном итоге lllpHIBQIIHT к преждевременному разрушению самих алмазных наковален, а также, невозможность создания
BblicîêHõ давлений на наковальнях;с большой площадью (свыше 0,5 мм2) рабочей поверхности наковален, cJIo?KHocTb проввден ия непрерывных кинетических исследований непорредствен но в Illpollecce,сжатия вещвства и невозможность, проведения исследований в отр аженном свете.
Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции камеры, повышение эффективности ее р аботы, обеспечение необходимой параллельности рабочих поверхностей н аков ален.
Достигается это тем, что рыч ажн ая систем а выполнена по принципу рычагов второго ро10 да, а торцовая поверхность, подвижной поршневой группы, контактирующая с нажимной планкой рычажной:системы, выполнена цилиндрической. Такое конструктивное рсшение основного передающего силового органа обес15 печивает оптимальную ком поповку поршневой группы в цилиндрическом, гнезде корпуса в непосредственной близости к оси шарнира.
При минимально допустимых габаритах камеры (а следовательно, и,малом весе) она но20 зволяет за счет большого соотношения (5: 1)
:плеч рычагов развивать предельные максимальные нагрузки порядка 2 т, определяемые с учетом, наибольшего размера (1 мм- и выше) контактной рабочей .поверхности накова25 лен и,их прочностHblx свойств.
Подвижной поршневой узел IBblïoëíåí разъемным, и в его,полую цилиндрическую часть (собственно поршень) вмонтированы дифференциальные винты, входящие в кол3Q пачковые гайки, которые опираются .на плечи259465
55 ки 1нажимной чашки с IHBKoвальней. Именно благодаря применению дифференциальных винтов, обеспечивающих прецизионную настройку (юстировку) рабочих поверхностей на параллельность с точностью не менее одной световой полосы (0,5 лкл ), возможно,использование .наковален из технических алмазов с нестрого .параллельными торцами.
Для расши|рения,диапазона, исследований нижний поршневой узел,вы полнен с углом раствора конуса около 90 .
На чертеже изображена предлагаемая камер а высокого давления.
Камера, представляет собой корпус 1, соединенный шарнирно,при .помощи оси 2 с,нажимной,планкой (вилкой) 8 .по принципу рычагов второго рода. В цилиндрическом гнезде .корпуса;размещены д ва поршневых узла, выпал пенных разъемными. Верхний подвижной поршневой узел IcocTQHT из полого поршня 4, трех дифференциальных в интов 5 ic |колпачеавыми,гайками, опирающихся на плечики нажимной чашки б, в гнезде которой смонтирова на |верхняя алмазная, наковальня 7 с |меньшей рабочей поверхностью. Вторая алмазная наковальня 8, имеющая большую рабочую поверх ность, установлена,на нижнем,порш не 9.
Этот поршневой узел юпирается на полую шайбу (опорный элемент) 10. Угол раствора конуса для прохождения пучка излучения (например, световых лучей) в IHiHJKHGM порш не вы полнен равным 90 . Верхний .поршень 4 стопорится винтом, входящим в паз поршня, параллельный его оси (на чертеже,не,показаны). Торцо вая поверхность lIIopIIIHH 4, контактирующая,с планкой 8 рычажной системы, для обеспечения аксиального нагружения этого порохня выполнена цилиндрической. На консольной части, корпуса и нажимной плании — iHB открытых свободных губках — смонтировано стопорное устройство 11, блокирующее камеру после создания требуемых давлений.
Камера;работает .следующим образом.
Исследуемое вещество вводят в камеру между двумя предварительно настроенными рабочими .поверхностями алмазных:наковален. Затем камеру жестко крепят на исследовательском ап парате (например, на столике поляризационного микроскопа, дифрактометре и т. п.) для проведения необходимых исследаваний. Требуемые усилия,на камеру создают при помощи .вспомогательного генер ирующего силового органа — оттарированной пружины, смонтированной на самоустанавливающемся винте устройства 11, или автономного,мультипликатора. Давление, развиваемое iB камере, при соотношении плеч до
5:1 и выше оценивается .по отношению приложенного усилия к меньшей из двух рабочих поверхностей наковален без учета потерь на трение (ввиду малого хода поршня). Допол нительную контрольную .градуировку по давлен ию производят наблюдением,под микраскопом веществ с известными фазовыми переходами, установленными другими методами.
Описанная миниатюрная алмазная камера
:надежна;в эксплуатации и удобна в работе.
Камера может быть использована в качестве универсального исследовательского прибора высокого давления (до 150 кбар и выше) для физических и физико-химических исследований, область ее применения .не ограничивается изучением только оптических эффектов IBbIсоких давлений:при комнатных температурах.
Конструкция камеры допускает монтаж микронагревательного устройства; возможно ее использование при проведении оптических исследований;в отраженном свете, рентгеновских к спектроскопических исследований, изучен|ни эффекта Мессбауэра и др. Использование ювелирных алма зов,в качестве материала наковален позволяет сущеспввнно повысить диапазон давлений. Для проведения рентгеновских исследований можно применять также наковальни H3 искусственных алмазов типа «баллас», «карбонадо». Возможно также термостатирова ние этой камеры,при низких темпе р атур ах.
Предмет изобретения и
1. Камера;высокого давления для физиче ских и физико-химических асследований, состоящая из рычажной системы, включающей корпус с двумя поршневыми узлам и с наковальнями, например, из алмаза, один из которых установлен на опорном элементе, и вспомогательного генерирующего силового органа, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эффективности ее работы, рычажная система выполнена по,принципу рычагов iBToiporo,рода, а торцовая по верх ность поршня,,контактирующая с нажимной планкой рычажной системы, выполнена цилиндрической.
2. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью Обеспечения необходимой параллельности рабочих, поверхностей наковален, подвижной поршневой узел выполнен разъемным, и в цилиндрическую полую часть его вмонтированы дифференциальные винты, входящие в колпачковые гайдуки, опирающиеся на плечик и нажимной чашки с наковальней.
3. Камера iIIo п. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона и сслвдований, нижний поршневой узел:выполнен с углом раствора iKoHyca равным, примерно 90 .
259465
Ф b 7
9 7O
В В7а
СОставитель М. В. Пантелеей
Техред 3. Н. Тараненко Корректор С. М. Сигал
Редактор Н. Г. Михайлова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 858/7 Тираж 499 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
