換位設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種換位設(shè)備，包括本體，所述換位設(shè)備還包括：支架，套接在所述本體上；多個樣品倉，固定在所述支架上，所述樣品倉容置有膠體晶體；換位電機，用于驅(qū)動所述支架圍繞所述本體轉(zhuǎn)動；光屏，固定在所述本體上，一激光照射所述膠體晶體后在所述光屏投射衍射圖像；發(fā)光二極管，用于產(chǎn)生光線照射所述膠體晶體后通過本體上的一通孔投射形態(tài)圖像。因此，本發(fā)明換位設(shè)備具有多個樣品倉，可以容置多種膠體晶體，從而實現(xiàn)多種膠體晶體的生長檢測。
【專利說明】換位設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種換位設(shè)備，尤其涉及一種在微重力環(huán)境下的膠體晶體生長檢測裝置的換位設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]膠體晶體(colloidal crystal)是指由亞微米級(submicro)或納米級(nano)的膠體微球分散在溶劑中經(jīng)過特定的排列方式構(gòu)成的類似于晶體結(jié)構(gòu)的有序體系。膠體晶體已成為當前研究熱點之一。
[0003]膠體有序相變的研究意義在于，可用放大了幾個數(shù)量級的膠體粒子代替原子構(gòu)成類似于原子晶體的有序結(jié)構(gòu)。與原子晶體相比，膠體晶體在觀察的空間和時間分辨率上都有幾個數(shù)量級的放大，從而可以利用它作為模型體系研究許多原子晶體無法研究的過程。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的膠體晶體生長檢測裝置對膠體晶體的生長檢測非常簡單，無法實現(xiàn)多種膠體晶體生長的檢測，而如果需要對多種膠體晶體生長進行檢測則需要換位設(shè)備來實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種換位設(shè)備，以實現(xiàn)多種膠體晶體生長的檢測。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種換位設(shè)備，包括本體，所述換位設(shè)備還包括:
[0007]支架，套接在所述本體上；
[0008]多個樣品倉，固定在所述支架上，所述樣品倉容置有膠體晶體；
[0009]換位電機，用于驅(qū)動所述支架圍繞所述本體轉(zhuǎn)動；
[0010]光屏，固定在所述本體上，一激光照射所述膠體晶體后在所述光屏投射衍射圖像；
[0011]發(fā)光二極管，用于產(chǎn)生光線照射所述膠體晶體后通過本體上的一通孔投射形態(tài)圖像。
[0012]所述換位設(shè)備還包括一齒輪，所述換位電機通過所述齒輪驅(qū)動支架圍繞所述本體轉(zhuǎn)動。所述換位設(shè)備還包括:兩個注射器，通過導(dǎo)管與所述樣品倉相連通，所述注射器包括推動桿，所述推動桿通過一聯(lián)動桿相連接。所述注射器具有放氣閥。所述導(dǎo)管通過連接頭與所述樣品倉相連接。所述發(fā)光二極管具體為白光發(fā)光二極管。
[0013]所述換位設(shè)備還包括樣品倉擋板，貼合在所述樣品倉外側(cè)。所述樣品倉內(nèi)具有加熱膜。所述換位設(shè)備具有溫度傳感器。所述換位設(shè)備具有電極板。
[0014]因此，本發(fā)明換位設(shè)備具有多個樣品倉，可以容置多種膠體晶體，從而實現(xiàn)多種膠體晶體的生長檢測。
【專利附圖】

【附圖說明】[0015]圖1為本發(fā)明換位設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0016]圖2為本發(fā)明換位設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
【具體實施方式】
[0017]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0018]由于膠體顆粒尺寸上比原子晶體大幾個數(shù)量級，與重力相比，其顆粒間的作用力與原子比相對較弱，重力對其結(jié)晶過程與結(jié)晶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生決定性的影響。比如，重力會導(dǎo)致沉降，當膠體顆粒沉淀到樣品瓶的底部時便引起結(jié)晶的產(chǎn)生。
[0019]在重力場中發(fā)生沉降過程后，結(jié)晶發(fā)生前便有一層液體會在容器底部生成。這前兩層液體在重力場下進行一階轉(zhuǎn)換。當沉降具有較高的Peclet系數(shù)時(重力與熱效應(yīng)之比)，布朗運動的影響減少了，類似于系統(tǒng)的單層晶體便形成了。當Peclet系數(shù)較低時，膠體晶體向外延展。重力還會加速“玻璃化”系統(tǒng)的老化過程，減少晶體成核時間和玻璃轉(zhuǎn)化
山/又ο
[0020]鑒于重力對膠體晶體的結(jié)晶有如此重要的影響，在減少重力影響的環(huán)境下進行實驗引起了各國科學家的興趣。根據(jù)萬有引力定律，完全的零重力環(huán)境是不存在的，各種條件下的微重力膠體晶體實驗逐漸展開。
[0021]本發(fā)明換位設(shè)備具有多個樣品倉，安裝在一個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上。通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，將指定的樣品倉移動到指定工位(衍射工位或形態(tài)工位)。
[0022]本發(fā)明換位設(shè)備中轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括框架和轉(zhuǎn)動兩部分。框架如鼠籠狀，
[0023]有三個截面為L型(30x30mm，長135mm)的支柱，通過23-M4不銹鋼螺釘將兩塊方形側(cè)板固定起來形成一個方形整體，三個樣品實驗單體固定在三角支架上。三角支架的中心軸與大齒輪連接并置于兩側(cè)板中間，傳動通過電機及小齒輪帶動大齒輪實現(xiàn)樣品工位選擇。
[0024]圖1和圖2為本發(fā)明換位設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明換位設(shè)備具體包括:本體100、支架101、多個樣品倉102、換位電機105、光屏103和發(fā)光二極管104。
[0025]支架101套接在本體100上；多個樣品倉102固定在支架101上，樣品倉102容置有膠體晶體；換位電機用于驅(qū)動支架101圍繞本體100轉(zhuǎn)動；光屏103固定在本體100上，一激光200照射膠體晶體后在光屏103投射衍射圖像，衍射圖像由第一攝像頭201拾??；發(fā)光二極管104用于產(chǎn)生光線照射膠體晶體后通過本體100上的一通孔105投射形態(tài)圖像，形態(tài)圖像由第二攝像頭202拾取。
[0026]再如圖1所示，換位設(shè)備還包括一齒輪106，換位電機105通過齒輪106驅(qū)動支架101圍繞本體100轉(zhuǎn)動。
[0027]再如圖2所示，換位設(shè)備還包括兩個注射器110，通過導(dǎo)管108與樣品倉102相連通，注射器110包括推動桿111，推動桿111通過一聯(lián)動桿112相連接。并且注射器具有放氣閥，而且導(dǎo)管通過連接頭與樣品倉相連接。
[0028]另外發(fā)光二極管具體為白光發(fā)光二極管。換位設(shè)備還包括樣品倉擋板，貼合在樣品倉外側(cè)。在樣品倉內(nèi)具有加熱膜、溫度傳感器和電極板。加熱膜用來加熱樣品倉內(nèi)的膠體晶體，溫度傳感器用來感應(yīng)膠體晶體的問題，而電極板用來記載電壓后形成電場。
[0029]本發(fā)明換位設(shè)備采用框架結(jié)構(gòu)、齒輪傳動、角度傳感器轉(zhuǎn)位計數(shù)的工作方式，實現(xiàn)不同工位的衍射和形貌信息收集。
[0030]通過換位電機和驅(qū)動小齒輪帶動大齒輪實現(xiàn)樣品倉工位的轉(zhuǎn)換，同時由角度傳感器控制確定轉(zhuǎn)位的準確性來確定將要進行試驗的單體。三個試驗單體固定在三角型支架上，通過中心軸與大齒輪連接并置于框架兩側(cè)板中間。
[0031]工作開始時，轉(zhuǎn)動換位電機通過齒輪將樣品倉移動到工位I，激光通過固定光路照射膠體晶體樣品，衍射圖案由光屏接收，在第一攝像頭上記錄。然后將樣品倉移動到工位II，通過發(fā)光二極管照射膠體晶體樣品，由第二攝像頭上記錄晶體形態(tài)。
[0032]兩個注射器通過聯(lián)動桿連接，由換位電機驅(qū)動使兩個注射器朝相反方向運動，將液體注入到樣品倉中。
[0033]每個平板結(jié)晶倉引出兩根進液導(dǎo)管，連接到兩個注射器上。為避免導(dǎo)管相互纏繞，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動時輸液器也同步轉(zhuǎn)動。每個樣品倉包含注液裝置、導(dǎo)管、樣品倉。平板結(jié)晶倉、注射器與導(dǎo)管構(gòu)成一個連通結(jié)構(gòu)，一端進液，一端出液(或相反)，較少液壓，保證不增加液壓。三個樣品倉皆采用氣密設(shè)計，保證密封艙為真空條件下的安全性?？臻g實驗時有兩種工作模式。模式一主要考察已結(jié)晶樣品的相變。為了保障得到結(jié)晶性好的樣品，通過對樣品施加剪切力來輔助樣品的生長。試驗單體上的樣品攪拌電機驅(qū)動絲杠帶動聯(lián)動滑軌將樣品儲存室中的樣品與樣品池間進行交換來實現(xiàn)對樣品的剪切。模式二主要考察樣品的自然結(jié)晶過程，通過慢速攪拌或者通過升溫到晶體融點以上使樣品變成非晶態(tài)，然后記錄樣品的結(jié)晶度隨時間的變化。
[0034]最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種換位設(shè)備，包括本體，其特征在于，所述換位設(shè)備還包括: 支架，套接在所述本體上； 多個樣品倉，固定在所述支架上，所述樣品倉容置有膠體晶體； 換位電機，用于驅(qū)動所述支架圍繞所述本體轉(zhuǎn)動； 光屏，固定在所述本體上，一激光照射所述膠體晶體后在所述光屏投射衍射圖像； 發(fā)光二極管，用于產(chǎn)生光線照射所述膠體晶體后通過本體上的一通孔投射形態(tài)圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換位設(shè)備，其特征在于，所述換位設(shè)備還包括一齒輪，所述換位電機通過所述齒輪驅(qū)動支架圍繞所述本體轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換位設(shè)備，其特征在于，所述換位設(shè)備還包括:兩個注射器，通過導(dǎo)管與所述樣品倉相連通，所述注射器包括推動桿，所述推動桿通過一聯(lián)動桿相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換位設(shè)備，其特征在于，所述注射器具有放氣閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換位設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)管通過連接頭與所述樣品倉相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換位設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)光二極管具體為白光發(fā)光二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換位設(shè)備，其特征在于，所述換位設(shè)備還包括樣品倉擋板，貼合在所述樣品倉外側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換位設(shè)備，其特征在于，所述樣品倉內(nèi)具有加熱膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換位設(shè)備，其特征在于，所述換位設(shè)備具有溫度傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換位設(shè)備，其特征在于，所述換位設(shè)備具有電極板。
【文檔編號】G01N21/84GK103674955SQ201310699572
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】葉蔚然, 曹松, 孫志斌, 楊皓, 翟永亮, 王超, 李維寧, 楊捍東, 蔣遠大, 翟光杰, 李明 申請人:中國科學院空間科學與應(yīng)用研究中心