Камера высокого давления

259465 Союз Соеетокик Социалистические Реопуаликаяв присоединением заявкиоритет Комитет по делатт изобретений и открытиЯ при Совете Миниотрое СССРОпубликовано 12,Х 11,1969, Бюллетеньза 1970Дата опубликования описания 27.1 Ч.1970 Авторыизобретени С, Б. Аспандияров и Л. Ф. Верещагин нститут физики высоких давлений АН СССРявител А ВЫСО АВЛ ЕНИЯ Изобретение относится к технике высоких давлений, а именно к технике физических и физико-химерических исследований при высоких давлениях, и предназначено, в частности, для прстведения исследований фазовых превращений и химических реакций в различных веществахх.Известна камера высокого давления, включающая сложенную составную периферийную рычажную систему:первого рода с соотношением плеч до 2: 1, масоивный уплощенный корпус с двумя поршневыми узлами со встречными наковальнями:из ювелирных алмазов с рабочей площадью приблизительно 0,13 мм- (один из них установлен на опорном элементе) и вспомогательный генерирующий силовой орган.К основным недостаткам этой конструкциями следует отнести прежде;всего трудность обеспечения строгой параллельности рабочих плоскостей алмазных наковален и направленного аксиального перемещения подвижного поршня, что в конечном итоге приводит к преядевременному разрушению самих алмазных наковален, а также, невозможность создания высоких давлений на наковальнях,с большой площадью (свыше 0,5 мм 2) рабочей поверхности наковален, сложность проведения непрерывных кинетических исследований непорредственно в процессе сжатия вещвства и невозможность;проведения исследований в отр аженном свете,Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции камеры, повышение эффективности ее работы, обеспечение необходимой параллельности рабочих поверхностей н аков ален.Достигается это тем, что рыч ажн ая систем авыполнена по принципу рычагов второго ро да, а торцовая поверхность, подвижной поршневой группы, контактирующая с нажимной планкой рычажной системы, выполнена цилиндрической, Такое конструктивное рсшение основного передающего силового органа обес печивает оптимальную компоповку поршневой группы в цилиндрическом, гнезде корпуса в непосредственной близости к оси шарнира.При минимально допустимых габаритах камеры (а следовательно, и,малом весе) она во зволяет за счет большого соотношения (5: 1)плеч рычагов развивать предельные максимальные нагрузки порядочка 2 т, определяемые с учетом, наибольшего размера (1 мм- и выше) контактной рабочей поверхности накова лен и,их прочностных свойств.Подвижной поршневой узел выполненразъемным, и в его,полую цилиндрическую часть (собственно поршень) вмонтированы дифференциальные винты, входящие в кол пачковые гайки, которые опираются на плечи5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ки 1 нажимной чашки с наковальней. Именно благодаря применению дифференциальных винтов, обеспечивающих прецизионную настройку (юстировку) рабочих поверхностей на параллельность с точностью не менее одной оветовой полосы (0,5 лкл), возможно,использование наковален из технических алмазов с нестрого параллельными торцами.Для расширения,диапазона, исследований нижний поршневой узел,выполнен с углом раствора конуса около 90,На чертеже изображена предлагаемая камер а высокого давления.Камера, представляет собой корпус 1, соединенный шарнирно,при помощи оои 2 с,нажимной,планкой (вилкой) 3 по принципу рычагов второго рода. В цилиндрическом гнезде .корпуса, размещены два поршневых узла, выпалпенных разъемными. Верхний подвижной поршневой узел состоит из полого поршня 4, трех дифференциальных винтов б (с колпачеавыми,гайками, опирающихся на плечики нажимной чашки б, в гнезде которой смонтирована верхняя алмазная, наковальня 7 с меньшей рабочей поверхностью. Вторая алмазная наковальня 8, имеющая большую рабочую аоворхность, установлена,на нижнем,поршне 9, Этот поршневой узел юпирается на полую шайбу (опорный элемент) 10, Угол раствора конуса для прохождения пучка излучения (напримвр, световых лучей) в нижном поршне выполнен равным 90, Верхний поршень 4 стопорится винтом, входящим в паз поршня, параллельный его оси (на чортеже,не,показаны). Торцовая поверхность поршня 4, контактирующая;с планкой 3 рычажной системы, для обеспечения аксиального нагружения этого порюня выполнена цилиндрической. На консольной части, корпуса и нажимной плании - на 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 цропят на исследовательском аппарате (напримор, на столике поляризационного микроскопа, дифрактометре и т. п.) для проведения необходимых исследаваний. Трвбуемые усилия,на камору создают при помощи вспомогательного генерирующего силового органа - оттарированной пружины, смонтированной на самоустанавливающемся винте устройства 11, или автономного,мультипликатора, Давление, развиваемое в каморе, при соотношении плеч до 5: 1 и выше оценивается по отношению приложенного усилия к мвньшей из двух рабочих поверхностей наковален без учета потерь на трение (ввиду малого хода поршня). Дополнительную контрольную градуировку по давлению производят наблюдением:под микроскопом 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 высоких давлений при комнатных температурах. Конструкция камеры допускает монтаж микронагревательного устройства; возможно ее использование при проведении оптических исследований,в отраженном свете, рентгеновских к апектроакопичеаких исследований, изученни эффекта Мессбауэра и др. Иопользование ювелирных алмазов в качестве материала наковален позволяет сущеспввнно повысить диапазон давлений, Для проведения рентгеновских исследований можно применять также наковальни из искусственных алмазов эипа баллас, карбонадо. Возможно также термостатирование этой камеры,при низких темпор атур ах,Предмет изобретенияФ1. Казимера;высокого давления для физических и физико-химичеоких воследований, состоящая из рычажной системы, включающей корпус с двумя поршневыми узлами с наковальнями, например, из алмаза, один из которых установлен на опорном элементе, и вопомогательного генерирующего оилового органа, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эффективности ее работы, рычажная система выполнена по,принципу рычагов второго рода, а торцовая поворхность поршняконтактирующая 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 диффоренциальные винты, входящие в колпачковые гайдуки, опирающиеся на плечики нажимной чашки с наковальней,3. Камора по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона исслвдований, нижний поршневой узел:выполнен с углом раствора конуса равным,примерно 90.Типография, пр. Сапунова, 2 аказ 858/7 Тираж 499ИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СовеМосква Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подп испо ннистров ССС