Устройство для исследования материалов под высоким давлением в потоке излучения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ В ПОТОКЕ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее камеру высокого давления, состоящую изцилиндра и поршня, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона давлений, камера окружена двумя коаксиальными цилиндрами, во внешний из которых ввернута с одного торца запорная гайка, а с другого - гайка, уплотняющая внутренний цилиндр, состоящий из двух цилиндрических частей, между которыми расположено кольцевое окно для излучения и против которого во внешнем цилиндре выполнены щели.(ЛN>&О)со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЗ (21) 1751760/26-25 (гг) 01.03.72 (46} 07. 11.86. Бюл. Ф 41 (71) Институт физики высоких давлений АН СССР (72) P.À. Алиханов, А.П. Новиков и B.Н. Зуй (53) 621.039(088.8) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

МАТЕРИАЛОВ ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ В

ПОТОКЕ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее камеру высокого давления, состоящую из (19) (Н) (5Н4 Р 17 С 1/00;G 01 N 23/10 цилиндра и поршня, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона давлений, камера окружена двумя коаксиальными цилиндраI ми, во внешний из которых ввернута с одного торца запорная гайка, а с другого — гайка, уплотняющая внутренний цилиндр, состоящий из двух цилиндрических частей, между которыми расположено кольцевое окно для излучения и против которого во внешнем цилиндре выполнены щели.

512633

Изобретение относится к приборостроению в экспериментальной физике и технике и касается конструкции камеры для исследования физических свойств веществ при высоком давлении методом излучения, в частности рассеяния нейтронов.

Известна камера высокого давления для нейтронографических исследований, использующая для создания давления 10 принцип цилиндр — поршень, Такого рода конструкция имеет систему вертикальных цилиндров, причем канал внутреннего цилиндра содержит образец, подвергаемый давлению со стороны порш-15 ня и передающей среды.

Цилиндры выполняют тем самым три функции:. участвуют в создании давления, обеспечивают его удержание, пропускают сквозь себя излучение. 20

Недостатки известной конструкции связаны с поиском материалов, соче- . тающих высокие механические свойства с малым поглощением для излучения.

Цель изобретения — расширение диапазона давлений в камере для исследования материалов под высоким давлением в потоке излучения.

Цель достигается тем, что камера окружена двумя коаксиальными цилиндрами, во внешний из которых вверну. та с одного торца запорная гайка, а с другого — гайка, уплотняющая внутренний цилиндр, состоящий из двух цилиндрических частей, между которыми расположено кольцевое окно для излучения и против которого во внешнем цилиндре выполнены щели.

35

Сущность изобретения заключается 40 в разделении механических и проводящих излучение функций камеры по материалам. Оно может быть достигнуто только путем создания специальной конструкции с элементами, выполняющими преимущественно одну функцию. В этом случае обусловливается воэможность использования материалов с экстремальными свойствами по данному параметру в соответствующем месте конструкции и с относительно низкими показателями по другим параметрам. Тем самым предлагаемое устройство в целом обеспечивает достижение максимальных давлений и наивысшей прозрачности 55 (для данного излучения) при существующем наборе материалов с сохранением принципа цилиндр — поршень <

Для реализации этого решения в камере высокого давления разработана горизонтально-вертикальная (или радиально-осевая) слоевая конструкция.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, Устройство состоит из цилиндракорпуса 1 и поршня 2, между которыми располагается цилиндр-поршень 3, в верхней своей части За воспринимающей силовую нагрузку поршня 2 и среды давления, а в нижней — Зб окружающий объем высокого давления для образца слоем прозрачных (для данного излучения) прокладок .

Уплотнения прокладок осуществляются прижатием уплотняющей гайкой 4 цилиндра 3 к опорной гайке 5, Напротив нижней части поршня Зб, состоящей иэ прокладок, в корпусе вырезаются вертикальные или горизонтальные щели для прохождения прямого пучка и рассеянных частиц.

Поршень 2 с уплотняющей головкой

6, состоящей иэ прокладок и грибка, под действием пресса перемещается внутри верхней части поршня За, создавая в камере с образцом давление.

Оно может быть зафиксировано гайкой

7 и тогда камера высокого давления становится автономной.

Конструктивная реализация принципа разделения функций, примененная в виде горизонтально-вертикальной системы слоев, обусловила ряд преимуществ камеры высокого давления.

Толщина материала на просвет излучения существенно уменьшена. В камере при давлении 15 кбар толщина стенки составляет 6 мм вместо 20 мм в известной камере.

Другое достоинство — миниатюрность конструкции.

Для образца диаметром 7 мм давление 15 кбар достигается автономной камерой весом 2,5 кг (1560 г камера, 940 г. гайка фиксирования).

Кроме того, предлагаемое устройство обладает таким преимуществом, как стабильность работы. Камера стравливает давление 15 кбар со скоростью

1 кбар эа 12 ч и гидростатичность.

Дифракция на монокристаллах аС1 (напряжение сдвига которых составляет всего 0,5 кг/мм ) не обнаруживает

2 деформации кристалла, разрушения в кристалле после снятия давления также отсутствуют.

Редактор Л. Письман Техред ц, оданич Корректор А. Обручар

Заказ 6053/1 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 5

По сравнению с известным предлагаемое устройство в эксплуатации имеет следующие достоинства: простота конструкции камеры определяет быстроту сборки и разборки камеры, а тем самым замену отдельных ее частей и таким образом подготовку к новому опыту при юстировке отражения излучения от монокристалла в камере ее

12633 4 миниатюрность позволяет вращать и качать камеру на обычных гониометрических нейтронных столиках вес и размер камеры делают возможным транспортировать ee) камера может быть размещена на центре спектрометра, либо в криостате, либо между полюсами магнита и т.д. для проведения многопараметрических измерений.