專(zhuān)利名稱(chēng)：一種膠體晶體測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膠體晶體測(cè)試裝置，尤其涉及一種在太空飛行器環(huán)境中使用的膠體晶體測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
膠體晶體的研究近年來(lái)引起了人們的廣泛關(guān)注。由于單分散的膠體粒子表現(xiàn)出與原子、分子相似的相行為，而其納米至微米的尺寸使其微觀相行為可以通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察。因此，在基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域，膠體晶體在最近20年的時(shí)間里引起了人們的濃厚興趣，成為一個(gè)異?；钴S的研究方向。同時(shí)，膠體晶體還作為一種模型體系被廣泛應(yīng)用于研究晶體的成核、生長(zhǎng)、熔化及玻璃化轉(zhuǎn)變等重要的物理過(guò)程。由于膠體晶體的彈性模量非常小 (大約102 103Pa)，微弱的外力如電場(chǎng)、熱對(duì)流和剪切力等都很容易影響晶體的有序結(jié)構(gòu)，研究這些因素對(duì)膠體結(jié)晶結(jié)構(gòu)和過(guò)程的影響便有著很重要的科學(xué)意義。
空間膠體晶體的研究是探索在空間微重力實(shí)驗(yàn)條件下膠體晶體變化過(guò)程的規(guī)律和方法，是微重力科學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容之一。重力對(duì)膠體晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)起著不可忽視的效應(yīng)，由于組成膠體晶體的顆粒密度較液體(通常為純凈水)的大，在地面開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究因密度差產(chǎn)生的沉降和靜水壓力效應(yīng)，無(wú)法準(zhǔn)確地獲得實(shí)際研究體系發(fā)生的物理現(xiàn)象和規(guī)律，地面膠體晶體實(shí)驗(yàn)無(wú)法得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，空間膠體晶體實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展對(duì)相關(guān)科學(xué)研究具有重要的意義。從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，NASA就在國(guó)際空間站上開(kāi)展了一系列微重力硬球粒子的膠體晶體生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，Weitz等人在國(guó)際空間站上進(jìn)行了膠體晶體成核、相變、 生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)等內(nèi)容的研究。
但是，膠體晶體在容器中久置一段時(shí)間后，會(huì)發(fā)生水化現(xiàn)象，在普通的地面試驗(yàn)中，可更換膠體晶體，或通過(guò)攪拌來(lái)使水化的膠體晶體重新變成膠體狀態(tài)。但是在太空飛行器中，不可能像在地面試驗(yàn)中那樣方便地更換或手動(dòng)攪拌樣品。另外，在航天飛行器中，無(wú)法像在地面試驗(yàn)中那樣方便地手動(dòng)更換樣品。因此，如何實(shí)現(xiàn)樣品的自動(dòng)化更換成為急需解決的問(wèn)題。另外由于航天飛行器的載重量、空間有限，需要測(cè)試裝置的重量較輕，同時(shí)還需要強(qiáng)度足夠大以抵抗飛行器受到的振動(dòng)。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種膠體晶體測(cè)試裝置，能夠在測(cè)試過(guò)程中自動(dòng)進(jìn)行樣品攪拌，防止膠體晶體的水化，能夠在測(cè)試中實(shí)現(xiàn)樣品的自動(dòng)化更換，體積小、多工位、 可承載多樣品，且旋轉(zhuǎn)角度精確。
本發(fā)明提供一種膠體晶體測(cè)試裝置，包括多工位傳動(dòng)裝置和多個(gè)測(cè)試單體，
其中多工位傳動(dòng)裝置，包括
第一側(cè)板和第二側(cè)板,板面相對(duì)地放置，第一側(cè)板和第二側(cè)板上具有通孔，用于使測(cè)試信號(hào)通過(guò)；
固定裝置，使第一側(cè)板和第二側(cè)板的位置相對(duì)固定；3
第一齒輪，可旋轉(zhuǎn)地固定到第一側(cè)板的面向第二側(cè)板的板面上；
樣品支架，為棱柱狀，與第一齒輪連接在一起，棱柱狀樣品支架的多個(gè)外表面用于承載測(cè)試單體，多個(gè)外表面可隨第一齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而繞樣品支架的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)；
驅(qū)動(dòng)裝置，固定到第一側(cè)板上，用于驅(qū)動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；
角度傳感器，固定到第一側(cè)板上，用于記錄第一齒輪旋轉(zhuǎn)的角度，
其中所述多個(gè)測(cè)試單體分別位于所述樣品支架的多個(gè)外表面上，所述多個(gè)測(cè)試單體中的每個(gè)測(cè)試單體包括
第一儲(chǔ)液腔和第二儲(chǔ)液腔，分別具有第一推進(jìn)桿和第二推進(jìn)桿，第一推進(jìn)桿和第二推進(jìn)桿可在各自的儲(chǔ)液腔中做活塞運(yùn)動(dòng)，第一儲(chǔ)液腔與第二儲(chǔ)液腔被放置為使第一、第二推進(jìn)桿向各自的儲(chǔ)液腔內(nèi)推進(jìn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相反，第一儲(chǔ)液腔和第二儲(chǔ)液腔還分別具有通孔；
聯(lián)動(dòng)滑軌，其一端連接到第一推進(jìn)桿露出第一儲(chǔ)液腔外的端部，另一端連接到第二推進(jìn)桿露出第二儲(chǔ)液腔外的端部，聯(lián)動(dòng)滑軌沿第一、第二推進(jìn)桿的運(yùn)動(dòng)方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
樣品池，通過(guò)管路連接到第一儲(chǔ)液腔和第二儲(chǔ)液腔的通孔；
驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)滑軌進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明提供的裝置，其中所述測(cè)試單體的第一儲(chǔ)液腔和第二儲(chǔ)液腔反平行地放置。
根據(jù)本發(fā)明提供的裝置，其中所述測(cè)試單體還包括至少一個(gè)排氣閥，其中第一儲(chǔ)液腔、樣品池、第二儲(chǔ)液腔及其之間的管路形成連通的密封結(jié)構(gòu)，所述排氣閥位于密封結(jié)構(gòu)的任意位置。
根據(jù)本發(fā)明提供的裝置，其中所述測(cè)試單體的所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋桿、前支架、后支架，螺旋桿橫架在螺旋桿前支架、后支架上，并連接到所述聯(lián)動(dòng)滑軌，螺旋桿在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)滑軌進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。。
根據(jù)本發(fā)明提供的裝置，其中所述測(cè)試單體的還包括限位裝置，為聯(lián)動(dòng)滑軌的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供折返的端點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明提供的裝置，其中所述測(cè)試單體的樣品池為平板型容器，由兩塊導(dǎo)電石英玻璃片組成。
根據(jù)本發(fā)明提供的裝置，其中所述多工位傳動(dòng)裝置的所述支柱的截面為L(zhǎng)型。
根據(jù)本發(fā)明提供的裝置，其中所述多工位傳動(dòng)裝置的樣品支架上的用于承載測(cè)試單體的外表面圍繞樣品支架的中心軸對(duì)稱(chēng)地排列。
根據(jù)本發(fā)明提供的裝置，其中所述多工位傳動(dòng)裝置的所述驅(qū)動(dòng)裝置具有嚙合到第一齒輪的第二齒輪。
根據(jù)本發(fā)明提供的裝置，其中所述多工位傳動(dòng)裝置的角度傳感器具有嚙合到第一齒輪的第三齒輪。
本發(fā)明提供的膠體晶體測(cè)試裝置，體積足夠小、多工位、可承載多樣品、旋轉(zhuǎn)角度精確、性能控制靈活，可對(duì)樣品進(jìn)行攪拌、加熱、施加電場(chǎng)。使用該裝置，可以通過(guò)形貌成像和衍射成像等實(shí)驗(yàn)方式，對(duì)膠體晶體界面形態(tài)變化和結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行原位實(shí)時(shí)觀察，從而對(duì)膠體晶體的相變過(guò)程和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行研究

以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明，其中
圖I為據(jù)本發(fā)發(fā)明的實(shí)施例I的多工位傳動(dòng)裝置的立體示意圖2為據(jù)本發(fā)發(fā)明的實(shí)施例I的多工位傳動(dòng)裝置的正視圖3根據(jù)本發(fā)發(fā)明的實(shí)施例I的測(cè)試單體的結(jié)構(gòu)示意圖4為據(jù)本發(fā)發(fā)明的實(shí)施例2的多工位傳動(dòng)裝置的立體示意圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的裝置的正視圖6為根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的多工位傳動(dòng)裝置的立體示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例I
本實(shí)施例提供一種膠體晶體測(cè)試裝置，包括多工位傳動(dòng)裝置和多個(gè)測(cè)試單體。
其中所述多工位傳動(dòng)裝置的立體結(jié)構(gòu)如圖I所示,正視圖如圖2所示,該多工位傳動(dòng)裝置包括
第一方形側(cè)板2-401和第二方形側(cè)板2-402，板面相對(duì)地放置，其中圖2的立體圖中，為了清楚地顯示該多工位傳動(dòng)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將第二方形側(cè)板2-402去掉了一部分， 其中第二側(cè)板2-402上具有第一通孔2-49和第二通孔2-48，其中第一通孔2_49用于使照明光源發(fā)出的光通過(guò)，以對(duì)該多工位傳動(dòng)裝置的內(nèi)部的樣品進(jìn)行照明，并通過(guò)該第一通孔 2-49得到觀測(cè)樣品的形貌圖像，第二通孔2-48用于觀測(cè)樣品的衍射圖像；
三個(gè)截面為L(zhǎng)型的支柱2-41，其中支柱2-41的兩端分別固定連接到兩塊方形側(cè)板 2-401和2-402的三個(gè)頂角，從而使兩塊方形側(cè)板2-401和2-402和三個(gè)支柱2_41固定在一起形成框架結(jié)構(gòu)，其中支柱2-41被鏤空，以減小整個(gè)傳動(dòng)裝置的重量；
大齒輪2-42，可旋轉(zhuǎn)地固定到第一方形側(cè)板2-401的面向第二方形側(cè)板2_402的板面上，大齒輪2-42的中心具有中心軸，該中心軸固定連接到第二方形側(cè)板2-402上；
樣品支架2-43，為棱柱狀，與大齒輪2-42連接在一起，棱柱的中心軸與齒輪的中心軸重合，樣品支架2-43可隨大齒輪2-42的轉(zhuǎn)動(dòng)而繞棱柱的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，該樣品支架2-43 具有4個(gè)互相垂直的外表面，用作工作平面，以承載測(cè)試單體；
驅(qū)動(dòng)電機(jī)2-44，固定到第一方形側(cè)板2-401上，具有嚙合到大齒輪2_42的小齒輪 2-46，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2-44通過(guò)小齒輪2-46驅(qū)動(dòng)大齒輪2_42使其帶動(dòng)樣品支架2_43轉(zhuǎn)動(dòng)；
角度傳感器2-45，固定到第一方形側(cè)板2-401上，具有嚙合到大齒輪2_42的小齒輪2-47，角度傳感器2-45通過(guò)小齒輪2-47被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的角度進(jìn)行樣品位置的記錄。
其中上述多個(gè)測(cè)試單體分別位于樣品支架2-43的多個(gè)工作平面上，每個(gè)測(cè)試單體的結(jié)構(gòu)如圖3所示,包括
底座1-10，位于樣品支架2-43的工作平面上；
第一儲(chǔ)液腔1-121和第二儲(chǔ)液腔1-122，位于底座1_10上，其頂部分別具有第一推5進(jìn)桿1-131和第二推進(jìn)桿1-132，可在各自的儲(chǔ)液腔中做活塞運(yùn)動(dòng)，其底部分別具有通孔， 第一儲(chǔ)液腔1-121和第二儲(chǔ)液腔1-122反平行地放置，即第一、第二推進(jìn)桿1-131和1-132 露出儲(chǔ)液腔外的端部的朝向相反；
聯(lián)動(dòng)滑軌1-15，為之字形，其一端連接到第一推進(jìn)桿1-131露出儲(chǔ)液腔外的端部， 另一端連接到第二推進(jìn)桿1-132露出儲(chǔ)液腔外的端部，聯(lián)動(dòng)滑軌1-15可沿第一、第二推進(jìn)桿的運(yùn)動(dòng)方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一、第二推進(jìn)桿在各自的儲(chǔ)液腔中做活塞運(yùn)動(dòng)，由于第一、第二儲(chǔ)液腔反平行地放置，因此第一、第二推進(jìn)桿的運(yùn)動(dòng)方向相反，即第一推進(jìn)桿向第一儲(chǔ)液腔內(nèi)推進(jìn)時(shí)，第二推進(jìn)桿向第二儲(chǔ)液腔外拉出；
樣品池1-20，為由兩塊導(dǎo)電石英玻璃片組成的平板型容器，兩塊導(dǎo)電玻璃間距O.3mm,以使激光束可以通過(guò)，樣品池1-20其中的一片導(dǎo)電石英玻璃片兩側(cè)分別開(kāi)有通孔， 這兩個(gè)通孔分別通過(guò)連接部件1-19與管路LI和L2相連通，管路LI和L2的另一端分別與第一儲(chǔ)液腔1-121和第二儲(chǔ)液腔1-122底部的通孔連通，從而使第一儲(chǔ)液腔1-121、管路 LI、樣品池1-20、管路L2和第二儲(chǔ)液腔1-122形成容納樣品的連通的密封結(jié)構(gòu)，以進(jìn)行樣品的攪動(dòng)，導(dǎo)電玻璃片可為樣品加電壓，通過(guò)導(dǎo)電玻璃片可觀察樣品池1-20中樣品的晶體形態(tài)變化和結(jié)構(gòu)變化；
排氣閥1-11，位于第一儲(chǔ)液腔1-121底部與管路LI相連接處，試驗(yàn)樣品通過(guò)排氣閥1-11注入到整個(gè)密閉結(jié)構(gòu)中，同時(shí)將管路中多余氣體排出；
驅(qū)動(dòng)裝置，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)1-18、螺旋桿1-23、螺旋桿前支架1_14、螺旋桿后支架1-16，螺旋桿1-23橫架在螺旋桿前、后支架1-14和1-16上，并連接到聯(lián)動(dòng)滑軌1_15，螺旋桿1-23在驅(qū)動(dòng)電機(jī)1-18的驅(qū)動(dòng)下驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)滑軌1-15進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
第一限位開(kāi)關(guān)1-211和第一碰撞錘1-221,用于限制第一推進(jìn)桿1_131向第一儲(chǔ)液腔外拉出的距離，其中第一碰撞錘1-221位于第一推進(jìn)桿1-131露出第一儲(chǔ)液腔外的端部， 當(dāng)?shù)谝慌鲎插N1-221碰撞到第一限位開(kāi)關(guān)1-211后，聯(lián)動(dòng)滑軌1-15的運(yùn)動(dòng)停止然后向相反方向運(yùn)動(dòng)；
第二限位開(kāi)關(guān)1-212和第二碰撞錘1-222，用于限制第二推進(jìn)桿1_132向第二儲(chǔ)液腔外拉出的距離，其中第二碰撞錘1-222位于第二推進(jìn)桿1-132露出第二儲(chǔ)液腔外的端部， 當(dāng)?shù)诙鲎插N1-222碰撞到第二限位開(kāi)關(guān)1-212后，聯(lián)動(dòng)滑軌1-15的運(yùn)動(dòng)停止然后向相反向 。
當(dāng)膠體發(fā)生水化現(xiàn)象時(shí)，或者其他需要攪動(dòng)膠體晶體的情況下，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置使聯(lián)動(dòng)滑軌1-15往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)聯(lián)動(dòng)滑軌1-15將第一推進(jìn)桿1-131向第一儲(chǔ)液腔內(nèi)推進(jìn)時(shí)，聯(lián)動(dòng)滑軌1-15同時(shí)將第二推進(jìn)桿向第二儲(chǔ)液腔外拉出，此時(shí)第一儲(chǔ)液腔內(nèi)的一部分膠體晶體被第一推進(jìn)桿1-131推出到管路LI中，然后經(jīng)過(guò)樣品池1-20、管路L2被推入到第二儲(chǔ)液腔1-122中；當(dāng)聯(lián)動(dòng)滑軌1-15上的第二碰撞錘1-222碰撞到第二限位開(kāi)關(guān)1_212后，聯(lián)動(dòng)滑軌1-15反向運(yùn)動(dòng)，將第一推進(jìn)桿1-131向第一儲(chǔ)液腔外拉出，同時(shí)將第二推進(jìn)桿1-132 向第二儲(chǔ)液腔1-122內(nèi)推進(jìn)，此時(shí)第二儲(chǔ)液腔內(nèi)的一部分膠體晶體被第二推進(jìn)桿1-132推出到管路L2中，然后經(jīng)過(guò)樣品池1-20、管路LI被推入到第一儲(chǔ)液腔1-121中。通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置使聯(lián)動(dòng)滑軌1-15往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使膠體晶體在第一儲(chǔ)液腔1-121與第二儲(chǔ)液腔1-122之間被來(lái)回?cái)噭?dòng)，防止水化現(xiàn)象的發(fā)生。
在例如觀察樣品的形貌時(shí)，可通過(guò)第二側(cè)板2-402上的第一通孔2-49將照明光引入到樣品池1-20上，或者將光源(例如LED)直接安裝到第一通孔2-49上以對(duì)樣品支架2-43上的樣品池1-20進(jìn)行照明。測(cè)試時(shí)，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)2-44驅(qū)動(dòng)大齒輪2_42并使其帶動(dòng)樣品支架2-43轉(zhuǎn)動(dòng)，使樣品支架2-43的一個(gè)工作平面轉(zhuǎn)到測(cè)試位置，樣品支架2-43的工作平面上樣品被第一通孔2-49處的光源照亮，第一通孔2-49處的CXD接收樣品的光信號(hào)并對(duì)樣品池1-20中的樣品進(jìn)行光學(xué)成像，從而可對(duì)樣品的形貌變化進(jìn)行研究。當(dāng)需要更換另一個(gè)樣品時(shí)，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)2-44驅(qū)動(dòng)大齒輪2-42并使其帶動(dòng)樣品支架2-43轉(zhuǎn)動(dòng)，使樣品支架2-43的另一工作平面轉(zhuǎn)到測(cè)試位置，對(duì)該工作平面上承載的測(cè)試單體的樣品池 1-20中的樣品進(jìn)行測(cè)試，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)樣品的自動(dòng)更換。
除了觀察樣品的形貌，根據(jù)本發(fā)明的多工位傳動(dòng)裝置還可以用于通過(guò)kossel線(xiàn)衍射方法對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試。可通過(guò)第二側(cè)板2-402上的第二通孔2-48觀察樣品的kossel 線(xiàn)衍射圖像，或者在該第二通孔2-48處安裝CCD，以對(duì)樣品的衍射圖像成像?？稍诘谝粋?cè)板的與第二通孔2-48相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置一通孔，kossel線(xiàn)衍射成像系統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器所發(fā)出的激光穿過(guò)該通孔入射到樣品池1-20中的樣品上，并穿過(guò)待測(cè)樣品入射到第二側(cè)板的第二通孔2-48處的CXD上，由CXD獲得kossel線(xiàn)圖案，從而可對(duì)樣品的晶格結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行研究。當(dāng)需要更換另一個(gè)樣品時(shí)，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)2-44驅(qū)動(dòng)大齒輪2-42并使其帶動(dòng)樣品支架2-43轉(zhuǎn)動(dòng)，使樣品支架2-43的另一工作平面轉(zhuǎn)到測(cè)試位置，對(duì)該工作平面上承載的測(cè)試單體的樣品池1-20中的樣品進(jìn)行測(cè)試，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)樣品的自動(dòng)更換。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，其中測(cè)試單體中的第一儲(chǔ)液腔1-121與第二儲(chǔ)液腔1-122優(yōu)選為反平行地放置，這樣可以節(jié)省整個(gè)裝置的長(zhǎng)度，更加緊湊，但是也可以以其他方式放置，例如第一推進(jìn)桿面對(duì)第二推進(jìn)桿地相對(duì)放置?；蛘邇蓚€(gè)儲(chǔ)液腔共用一個(gè)推進(jìn)桿， 分別位于公共推進(jìn)桿的兩端，使驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)聯(lián)動(dòng)滑軌驅(qū)動(dòng)推進(jìn)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)公共推進(jìn)桿向第一儲(chǔ)液腔內(nèi)推進(jìn)時(shí)，公共推進(jìn)桿同時(shí)向第二儲(chǔ)液腔外拉出，當(dāng)公共推進(jìn)桿向第一儲(chǔ)液腔外拉出時(shí)，公共推進(jìn)桿同時(shí)向第二儲(chǔ)液腔內(nèi)推進(jìn)，從而達(dá)到同樣的攪拌膠體晶體的目的。即第一儲(chǔ)液腔與第二儲(chǔ)液腔被放置為，使第一、第二推進(jìn)桿向儲(chǔ)液腔內(nèi)推進(jìn)的運(yùn)動(dòng)方向相反，或者第一、第二推進(jìn)桿向儲(chǔ)液腔外拉出的運(yùn)動(dòng)方向相反。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，其中測(cè)試單體中的第一、第二儲(chǔ)液腔，樣品池，排氣閥， 驅(qū)動(dòng)電機(jī)，螺旋桿前支架，螺旋桿后支架，第一、第二限位開(kāi)關(guān)均可位于底座上，或者以其他的方式固定其相對(duì)位置關(guān)系。
上述實(shí)施例中采用限位開(kāi)關(guān)和碰撞錘相結(jié)合的方式對(duì)測(cè)試單體中的聯(lián)動(dòng)滑軌的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供折返的端點(diǎn)，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以采用其他的手段為聯(lián)動(dòng)滑軌的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供折返的端點(diǎn)，例如為驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置固定的往返運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，其中測(cè)試單體中的排氣閥可以位于由第一儲(chǔ)液腔、管路LI、樣品池、管路L2和第二儲(chǔ)液腔形成的連通密封結(jié)構(gòu)中的任意位置。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，其中測(cè)試單體中的聯(lián)動(dòng)滑軌也可以為其他形狀。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，其中測(cè)試單體中的樣品池1-20 —側(cè)貼有中間帶孔的加熱膜，實(shí)現(xiàn)為樣品加熱的功能，樣品池1-20外可用保溫材料包裹，在樣品加熱的時(shí)候進(jìn)行保溫。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種膠體晶體測(cè)試裝置，該裝置與實(shí)施例I中的膠體晶體測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，其不同點(diǎn)在于多工位傳動(dòng)裝置的樣品支架2-33的結(jié)構(gòu)不同，本實(shí)施例中的多工位傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)如圖4所示，其中樣品支架2-33具有3個(gè)互成120°的外表面，用作工作平面，以承載測(cè)試單體。支架2-33的3個(gè)互成120°的外表面被鏤空，以減輕整個(gè)裝置的重量。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，其中多工位傳動(dòng)裝置的樣品支架上的工作平面的數(shù)量不限于3個(gè)或4個(gè)，還可以為更多，這些工作平面圍繞樣品支架的旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)地排列。樣品支架上的工作平面也可以為兩個(gè)，例如如圖5所示，樣品支架2-23的兩個(gè)工作平面互相平行。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，除支柱以外，也可以用其他方式使第一側(cè)板和第二側(cè)板的位置相對(duì)固定。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，其中第一側(cè)板和第二側(cè)板上可根據(jù)測(cè)試方法的不同， 在側(cè)板上的所需位置設(shè)置允許測(cè)試信號(hào)通過(guò)的通孔。
本發(fā)明提供的膠體晶體測(cè)試裝置，體積足夠小，可對(duì)樣品進(jìn)行攪拌、加熱、施加電場(chǎng)。使用該裝置，可以通過(guò)形貌成像和衍射成像等實(shí)驗(yàn)方式，對(duì)膠體晶體界面形態(tài)變化和結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行原位實(shí)時(shí)觀察，從而對(duì)膠體晶體的相變過(guò)程和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行研究。
最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種膠體晶體測(cè)試裝置，包括多工位傳動(dòng)裝置和多個(gè)測(cè)試單體，其中多工位傳動(dòng)裝置，包括第一側(cè)板和第二側(cè)板，板面相對(duì)地放置，第一側(cè)板和第二側(cè)板上具有通孔，用于使測(cè)試信號(hào)通過(guò)；固定裝置，使第一側(cè)板和第二側(cè)板的位置相對(duì)固定；第一齒輪，可旋轉(zhuǎn)地固定到第一側(cè)板的面向第二側(cè)板的板面上；樣品支架，為棱柱狀，與第一齒輪連接在一起，棱柱狀樣品支架的多個(gè)外表面用于承載測(cè)試單體，多個(gè)外表面可隨第一齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而繞樣品支架的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)裝置，固定到第一側(cè)板上，用于驅(qū)動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；角度傳感器，固定到第一側(cè)板上，用于記錄第一齒輪旋轉(zhuǎn)的角度，其中所述多個(gè)測(cè)試單體分別位于所述樣品支架的多個(gè)外表面上，所述多個(gè)測(cè)試單體中的每個(gè)測(cè)試單體包括第一儲(chǔ)液腔和第二儲(chǔ)液腔，分別具有第一推進(jìn)桿和第二推進(jìn)桿，第一推進(jìn)桿和第二推進(jìn)桿可在各自的儲(chǔ)液腔中做活塞運(yùn)動(dòng)，第一儲(chǔ)液腔與第二儲(chǔ)液腔被放置為使第一、第二推進(jìn)桿向各自的儲(chǔ)液腔內(nèi)推進(jìn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相反，第一儲(chǔ)液腔和第二儲(chǔ)液腔還分別具有通孔；聯(lián)動(dòng)滑軌，其一端連接到第一推進(jìn)桿露出第一儲(chǔ)液腔外的端部，另一端連接到第二推進(jìn)桿露出第二儲(chǔ)液腔外的端部，聯(lián)動(dòng)滑軌沿第一、第二推進(jìn)桿的運(yùn)動(dòng)方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；樣品池，通過(guò)管路連接到第一儲(chǔ)液腔和第二儲(chǔ)液腔的通孔；驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)滑軌進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述測(cè)試單體的第一儲(chǔ)液腔和第二儲(chǔ)液腔反平行地放置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述測(cè)試單體還包括至少一個(gè)排氣閥，其中第一儲(chǔ)液腔、樣品池、第二儲(chǔ)液腔及其之間的管路形成連通的密封結(jié)構(gòu)，所述排氣閥位于密封結(jié)構(gòu)的任意位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述測(cè)試單體的所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋桿、前支架、后支架，螺旋桿橫架在螺旋桿前支架、后支架上，并連接到所述聯(lián)動(dòng)滑軌，螺旋桿在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)滑軌進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述測(cè)試單體的還包括限位裝置，為聯(lián)動(dòng)滑軌的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供折返的端點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述測(cè)試單體的樣品池為平板型容器，由兩塊導(dǎo)電石英玻璃片組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述多工位傳動(dòng)裝置的所述支柱的截面為L(zhǎng)型。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述多工位傳動(dòng)裝置的樣品支架上的用于承載測(cè)試單體的外表面圍繞樣品支架的中心軸對(duì)稱(chēng)地排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述多工位傳動(dòng)裝置的所述驅(qū)動(dòng)裝置具有嚙合到第一齒輪的第二齒輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述多工位傳動(dòng)裝置的角度傳感器具有嚙合到第一齒輪的第三齒輪。
全文摘要
本發(fā)明提供一種膠體晶體測(cè)試裝置，包括多工位傳動(dòng)裝置和多個(gè)測(cè)試單體，其中多工位傳動(dòng)裝置包括第一側(cè)板和第二側(cè)板；固定裝置；棱柱狀樣品支架，其多個(gè)外表面用于承載測(cè)試單體；驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；角度傳感器，用于記錄第一齒輪旋轉(zhuǎn)的角度，其中所述多個(gè)測(cè)試單體分別位于所述樣品支架的多個(gè)外表面上，所述多個(gè)測(cè)試單體中的每個(gè)測(cè)試單體包括第一儲(chǔ)液腔和第二儲(chǔ)液腔，分別具有第一推進(jìn)桿和第二推進(jìn)桿；聯(lián)動(dòng)滑軌，其一端連接到第一推進(jìn)桿露出第一儲(chǔ)液腔外的端部，另一端連接到第二推進(jìn)桿露出第二儲(chǔ)液腔外的端部，聯(lián)動(dòng)滑軌沿第一、第二推進(jìn)桿的運(yùn)動(dòng)方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；樣品池；驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)滑軌進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)G01N33/00GK102914621SQ201210400939
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者胡書(shū)新, 翟永亮, 吳蘭生, 李明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院物理研究所