本發(fā)明屬于輻射防護(hù)與探測領(lǐng)域，具體涉及一種基于有機(jī)溶液的有機(jī)單晶生長裝置。
背景技術(shù)：
溶液晶體生長技術(shù)是常用的一種晶體培養(yǎng)方法，但是往往用于無機(jī)晶體的培養(yǎng)，溶液法生長無機(jī)晶體通常采用水作為溶劑，水的揮發(fā)性較低而且無毒，在晶體生長時(shí)不需要嚴(yán)格的密封，但是有機(jī)晶體一般采用低熔點(diǎn)的有機(jī)化合物為溶劑，揮發(fā)性強(qiáng)，毒性大，晶體生長時(shí)對(duì)生長器的密封要求很高，既要盡量減少溶劑的揮發(fā)，又要控制高溫下壓力的釋放，晶體生長器的各個(gè)部件還不能與有機(jī)溶劑發(fā)生反應(yīng)。因此，傳統(tǒng)的溶液法晶體生長裝置一般不適用于有機(jī)單晶的生長。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于有機(jī)溶液的有機(jī)單晶生長裝置。
本發(fā)明的基于有機(jī)溶液的有機(jī)單晶生長裝置，其特點(diǎn)是：所述的生長裝置包括晶體生長裝置和水浴裝置；所述的晶體生長裝置包括晶體生長瓶、瓶底墜、瓶蓋和密封膠帽；所述的水浴裝置包括水浴缸、補(bǔ)水管和攪拌器、加熱器、溫度傳感器、保溫套、水浴缸蓋、密封墊圈；
所述的水浴缸為圓柱形容器，晶體生長瓶置于水浴缸的中心，瓶底墜固定在晶體生長瓶的底部，晶體生長瓶內(nèi)裝有用于生長晶體的有機(jī)溶液，水浴缸和晶體生長瓶之間充有水；水浴缸外包裹有保溫套，保溫套上開有的觀察窗口；水浴缸的開口通過水浴缸蓋、密封墊圈與外界隔離密封；晶體生長瓶的開口伸出水浴缸的水浴缸蓋并密封有瓶蓋，瓶蓋的開口用密封膠帽封堵；
所述的補(bǔ)水管、攪拌器、加熱器、溫度傳感器從水浴缸蓋伸入到水中，補(bǔ)水管用于補(bǔ)充水浴缸中的水，攪拌器用于攪拌水浴缸中的水，加熱器和溫度傳感器與外界的控溫裝置連接，用于加熱水浴缸中的水和測量控制水溫。
所述的晶體生長瓶為2個(gè)或2個(gè)以上，同時(shí)放入水浴缸中生長有機(jī)單晶。
所述的水浴缸和晶體生長瓶的材料為石英玻璃或硅酸鹽玻璃；所述的瓶底墜的材料為不銹鋼或銅；所述的水浴缸蓋的材料為聚四氟乙烯；所述的保溫套的材料為棉布、纖維或塑料；所述的密封膠帽的材料為氟橡膠。
所述的晶體生長瓶為開口帶有磨口的圓柱形瓶子；晶體生長瓶的瓶蓋具有與晶體生長瓶配套的磨口；瓶蓋的出氣孔呈倒勾形，邊緣呈梭形，便于密封膠帽密封；瓶蓋內(nèi)部有反向的限流口，用于抑制的晶體生長瓶內(nèi)的有機(jī)溶液的溶劑揮發(fā)。
所述的加熱器為環(huán)形加熱器，環(huán)形部分位于水浴缸的底部。
所述的水浴缸蓋包括水浴缸蓋ⅰ和水浴缸蓋ⅱ，水浴缸蓋ⅰ和水浴缸蓋ⅱ均為環(huán)形，環(huán)形的邊緣有臺(tái)階，水浴缸蓋ⅰ通過的臺(tái)階嵌入水浴缸，水浴缸蓋ⅱ通過的臺(tái)階嵌入水浴缸蓋?。辉谒「咨wⅰ和水浴缸之間通過密封墊圈ⅰ密封，水浴缸蓋ⅰ和水浴缸蓋ⅱ之間通過密封墊圈ⅱ密封，水浴缸蓋ⅱ和晶體生長瓶之間通過密封墊圈ⅲ密封。
所述的密封墊圈ⅰ、密封墊圈ⅱ和密封墊圈ⅲ的材料為氟橡膠。
所述的瓶底墜的為導(dǎo)熱系數(shù)和密度比水大的不易生銹的材質(zhì)，不限于不銹鋼和銅。瓶底墜用防水膠固定在晶體生長瓶的底部，不僅解決晶體生長瓶的漂浮問題，而且采用降溫法進(jìn)行晶體生長時(shí)，晶體生長瓶底部的溫度比周圍的主容器溫度降得更快，使晶體在底部優(yōu)先生長。
所述的氟橡膠具有耐有機(jī)溶劑和耐熱的性質(zhì)，避免在較高溫度下膠帽與有機(jī)溶劑發(fā)生反應(yīng)。
所述的保溫套起到隔熱和保溫的作用，材料為不限于棉布、纖維和塑料。
本發(fā)明的基于有機(jī)溶液的有機(jī)單晶生長裝置在精確控溫的條件下，針對(duì)低沸點(diǎn)有機(jī)物為溶劑時(shí)的晶體生長，從生長裝置的結(jié)構(gòu)上抑制有機(jī)溶液的溶劑揮發(fā)，通過控制溶劑揮發(fā)和降溫速率來控制溶質(zhì)在溶劑中的過飽和狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)單晶體的生長。本發(fā)明適用于易揮發(fā)有機(jī)化合物作為溶劑的9，10-二苯基苯、1，3，5-三苯基苯等多苯基有機(jī)單晶的生長，同時(shí)也可擴(kuò)展到其他有機(jī)溶液晶體的培養(yǎng)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的基于有機(jī)溶液的有機(jī)單晶生長裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，1.水浴缸蓋ⅰ2.密封墊圈ⅰ3.水浴缸4.補(bǔ)水管5攪拌器6.晶體生長瓶7.瓶底墜8.加熱器9.溫度傳感器10.水浴缸蓋ⅱ11.瓶蓋12.密封墊圈ⅱ13.密封墊圈
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明的基于有機(jī)溶液的有機(jī)單晶生長裝置包括晶體生長裝置和水浴裝置；所述的晶體生長裝置包括晶體生長瓶6、瓶底墜7、瓶蓋11和密封膠帽15；所述的水浴裝置包括水浴缸3、補(bǔ)水管4和攪拌器5、加熱器8、溫度傳感器9、保溫套14、水浴缸蓋、密封墊圈；
所述的水浴缸3為圓柱形容器，晶體生長瓶6置于水浴缸3的中心，瓶底墜7固定在晶體生長瓶6的底部，晶體生長瓶6內(nèi)裝有用于生長晶體的有機(jī)溶液，水浴缸3和晶體生長瓶6之間充有水；水浴缸3外包裹有保溫套14，保溫套14上開有的觀察窗口；水浴缸3的開口通過水浴缸蓋、密封墊圈與外界隔離密封；晶體生長瓶6的開口伸出水浴缸3的水浴缸蓋并密封有瓶蓋11，瓶蓋11的開口用密封膠帽15封堵；
所述的補(bǔ)水管4、攪拌器5、加熱器8、溫度傳感器9從水浴缸蓋伸入到水中，補(bǔ)水管4用于補(bǔ)充水浴缸3中的水，攪拌器5用于攪拌水浴缸3中的水，加熱器8和溫度傳感器9與外界的控溫裝置連接，用于加熱水浴缸3中的水和測量控制水溫。
所述的晶體生長瓶6為2個(gè)或2個(gè)以上，同時(shí)放入水浴缸3中生長有機(jī)單晶。
所述的水浴缸3和晶體生長瓶6的材料為石英玻璃或硅酸鹽玻璃；所述的瓶底墜7的材料為不銹鋼或銅；所述的水浴缸蓋的材料為聚四氟乙烯；所述的保溫套14的材料為棉布、纖維或塑料；所述的密封膠帽15的材料為氟橡膠。
所述晶體生長瓶6為開口帶有磨口的圓柱形瓶子；晶體生長瓶6的瓶蓋11具有與晶體生長瓶6配套的磨口；瓶蓋11的出氣孔呈倒勾形，邊緣呈梭形，便于密封膠帽15密封；瓶蓋11內(nèi)部有反向的限流口，用于抑制的晶體生長瓶6內(nèi)的有機(jī)溶液的溶劑揮發(fā)。
所述加熱器8為環(huán)形加熱器，環(huán)形部分位于水浴缸3的底部。
所述的水浴缸蓋包括水浴缸蓋ⅰ1和水浴缸蓋ⅱ10，水浴缸蓋ⅰ1和水浴缸蓋ⅱ10均為環(huán)形，環(huán)形的邊緣有臺(tái)階，水浴缸蓋ⅰ1通過的臺(tái)階嵌入水浴缸3，水浴缸蓋ⅱ10通過的臺(tái)階嵌入水浴缸蓋ⅰ1；在水浴缸蓋ⅰ1和水浴缸3之間通過密封墊圈ⅰ2密封，水浴缸蓋ⅰ1和水浴缸蓋ⅱ10之間通過密封墊圈ⅱ12密封，水浴缸蓋ⅱ10和晶體生長瓶6之間通過密封墊圈ⅲ13密封。
所述的密封墊圈ⅰ2、密封墊圈ⅱ12和密封墊圈ⅲ13的材料為氟橡膠。
實(shí)施例1
本實(shí)施例為9,10-二苯基蒽有機(jī)單晶體的培養(yǎng)。
在容量為1000ml石英玻璃的晶體生長瓶6中加入一定量的9,10-二苯基蒽原料和甲苯溶劑，通過加熱器8、溫度傳感器9和連接的外界控溫裝置對(duì)水浴缸3內(nèi)的水進(jìn)行加熱和控溫。將水溫加熱至70℃，待9,10-二苯基蒽完全溶解后，逐漸降低水浴的溫度，9,10-二苯基蒽在甲苯中達(dá)到近飽和時(shí)打開瓶蓋11，從晶體生長瓶6的瓶口投入籽晶，然后蓋好瓶蓋11，蓋上密封膠帽15。在晶體生長瓶6無任何擾動(dòng)的情況下降低水浴溫度，控溫精度±0.1℃，降溫速率0.12℃/h，生長14天后，獲得了30×20×10mm尺寸的透明的9,10-二苯基蒽單晶。
本發(fā)明不局限于上述具體實(shí)施方式，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)，所做出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。