CN108508048B - 一种阵列磁体组合式进样装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列磁体组合式进样装置，使用多个磁体同向组合形成阵列式排布，在相邻两个磁体之间安装样品插片形成多个进样位置。进样装置采用四方框形状的支撑框架结构，磁体和样品插片分别通过磁体孔和插片孔安装到支撑框架中。磁体安装时南极朝着同一个方向排列，相邻磁体之间用连接片相连，确保所有样品同时处于磁场分布较均匀的区域。通过驱动工作台对进样装置进行一维平移操作，即可对安装的所有样品进行批量化测试。本发明的阵列磁体组合式进样装置解决了多个样品磁场同步施加的问题，能够实现批量材料样品在外磁场条件下的微观结构测试，适用于磁性材料无损分析的批量化测试实验环节，避免了复杂操作和频繁换样，提高了测试效率。

Description

一种阵列磁体组合式进样装置
技术领域
本发明属于材料测试技术领域，具体涉及一种阵列磁体组合式进样装置。
背景技术
在材料科学领域，跨尺度的微观结构（如第二析出相、位错等）是影响材料性能的重要因素之一。因此，结构与性能关系成为材料科学研究的基础课题，同时是材料设计和开发的科学依据。为了更好理解结构与性能之间的直接联系，在微观结构测试方面，比较理想的是适用于块体材料的方法。在电子、X射线、中子等众多探针中，中子具有无损深穿透的优势，因而可直接用于块体材料的测试分析。例如，中子小角散射是无损获取材料内部微观结构尺度等信息的技术手段。针对具有磁性的材料（无论结构或功能材料），在此类测试实验过程中往往需要施加一定的磁场。对于具有磁性的结构材料，需要施加外磁场将材料磁化扣除磁性对测量信号的影响，从而精细地测定微结构尺度分布等信息；对磁性功能材料，需要在测量过程施加磁场，从而原位地观测材料在外磁场作用下内部磁微结构的演化规律。然而，目前国际上配合中子小角散射谱仪使用的磁场施加装置通常为庞大的电磁铁。使用此类装置主要有以下不足之处，包括：操作比较复杂，安装费时；有冷却水***，涉及泄漏等安全隐患问题；整个装置体积较庞大，将挤占样品区域空间并限制最小可探测的微观结构尺度；通常一次只对单一样品进行测量，多个样品测量时需要频繁更换样品。目前，尚未见操作简便、可便携且适用于批量样品的原位磁场施加进样装置。
综上所述，针对目前缺乏原位磁场施加下批量进样装置的现状，有必要发展一种解决适用于多个样品的磁场施加以及装置便携性等问题，建立可同时对多个样品进行磁场施加和批量测试分析的技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种阵列磁体组合式进样装置。
本发明的阵列磁体组合式进样装置，其特点是，所述的进样装置包括支撑框架、磁体、连接片和样品插片，所述的支撑框架为四方框形状，四方框顶部的顶板开有多组磁体孔和插片孔，每组磁体孔和插片孔包括一个磁体孔和一个插片孔，各组磁体孔和插片孔串列排列，每个磁体孔内***一个磁体，盖板通过固定螺丝固定在四方框顶部，用于固定磁体的位置，各个磁体之间的下部通过连接片连接，各个磁体之间的上部和中间留有空隙，多个样品插片分别通过盖板上的插片孔***空隙中；
每个磁体的左侧为南极，右侧为北极。
所述的连接片的材料为纯铁、硅钢或铁镍合金中的一种。
所述的样品插片为长方体，长方体的上表面开有光阑孔，长方体的侧面开有侧方孔，样品从侧方孔***样品插片，样品的中心与光阑孔的中心重合，样品的表面露出光阑孔。
所述的样品插片的材料为铝合金、钒合金或钛锆合金中的一种。
本发明的阵列磁体组合式进样装置的使用方法包括以下步骤：
a. 框架安装
将四方框形状的支撑框架通过限位孔和螺钉安装固定在工作台面上。
b. 磁体组装
通过磁体孔将磁体逐一***到支撑框架中，南极或北极朝着同一个方向排列，相邻之间用连接片相连，通过固定螺丝将盖板安装到顶板上。
c. 样品安装
将样品通过样品插片的侧方孔进行安装，然后将样品插片通过盖板上的插片孔进行安装，直到所有样品插片安装完毕。
d. 实验测量
驱动工作台整体移动进样装置，使样品插片上的光阑孔完全落在测量束线中；如此反复进行测试，直到所有的样品批量测试完成。
本发明的阵列磁体组合式进样装置使用多个磁体同向组合形成阵列式排布，同时通过样品插片安装在相邻两个磁体之间形成多个进样位置。进样装置采用四方框形状的支撑框架结构，磁体和样品插片分别通过顶板上的磁体孔和插片孔逐一***安装到支撑框架中。磁体安装时南极朝着同一个方向排列，相邻磁体之间用连接片相连，确保所有样品同时处于磁场分布较均匀的区域。通过驱动工作台对进样装置进行一维平移操作，即可对安装的所有样品进行批量化测试。
本发明的阵列磁体组合式进样装置解决了多样品磁场同步施加以及装置便携性等问题，能够实现批量材料样品在外磁场施加条件下的内部微观结构测试分析，适用于磁性材料无损分析的批量化测试实验环节，避免复杂操作和频繁换样，可提高此类材料分析测试的效率。
附图说明
图1为本发明的阵列磁体组合式进样装置的结构示意图；
图2为本发明的阵列磁体组合式进样装置中的顶板的俯视图；
图3为本发明的阵列磁体组合式进样装置中的样品插片的侧视图；
图中，1.支撑框架 2.磁体 3.南极 4.北极 5.连接片 6.样品插片 7.光阑孔 8.磁力线 9.顶板 10. 盖板 11.固定螺丝 12.磁体孔 13.插片孔 14.样品 15.侧方孔。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明的阵列磁体组合式进样装置包括支撑框架1、磁体2、连接片5和样品插片6，所述的支撑框架1为四方框形状，四方框顶部的顶板开有多组磁体孔12和插片孔13，每组磁体孔12和插片孔13包括一个磁体孔12和一个插片孔13，各组磁体孔12和插片孔13串列排列，每个磁体孔12内***一个磁体2，盖板10通过固定螺丝11固定在四方框顶部，用于固定磁体2的位置，各个磁体2之间的下部通过连接片5连接，各个磁体2之间的上部和中间留有空隙，多个样品插片6分别通过盖板10上的插片孔13***空隙中；
每个磁体2的左侧为南极3，右侧为北极4。
所述的连接片5的材料为纯铁、硅钢或铁镍合金中的一种。
如图3所示，所述的样品插片6为长方体，长方体的上表面开有光阑孔7，长方体的侧面开有侧方孔15，样品14从侧方孔15***样品插片6，样品14的中心与光阑孔7的中心重合，样品14的表面露出光阑孔7。
所述的样品插片6的材料为铝合金、钒合金或钛锆合金中的一种。
实施例1
本实施例的连接片5的材料为纯铁，样品插片6的材料为铝合金。
本实施例的阵列磁体组合式进样装置的具体实施步骤如下：
a. 框架安装
将四方框形状的支撑框架1通过限位孔和螺钉安装固定在工作台面上。
b. 磁体组装
将磁体2通过顶板9的磁体孔12逐一***安装在支撑框架1中，安装时使每个磁体2的南极3或北极4朝着同一个方向排列，相邻的两个磁体之间用连接片5相连；所有磁体安装完毕之后，将盖板10安装到顶板9上，然后通过固定螺丝11进行固定。
c. 样品安装
将样品14从样品插片6的侧方孔15***安装，使样品14的中心与光阑孔7的中心重合，样品14的表面露出光阑孔7；然后将样品插片6通过盖板10上的插片孔13进行***安装，直到所有的样品14和样品插片6均安装完毕；此时，每个样品14均处于磁力线8分布较均匀的区域内。
d. 实验测量
驱动工作台整体移动进样装置，使样品插片6上的光阑孔7完全落在测量束线中；测试完后，继续通过驱动工作台整体移动进样装置，使下一个样品插片6光阑孔7完全落在测量束线中；如此反复进行测试，直到所有的样品14测试完成。
本实施例的连接片5的材料还可以为硅钢或铁镍合金，样品插片6的材料还可以钒合金或钛锆合金。
本发明不局限于上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种阵列磁体组合式进样装置，其特征在于：所述的进样装置包括支撑框架（1）、磁体（2）、连接片（5）和样品插片（6），所述的支撑框架（1）为四方框形状，四方框顶部的顶板开有多组磁体孔（12）和插片孔（13），每组磁体孔（12）和插片孔（13）包括一个磁体孔（12）和一个插片孔（13），各组磁体孔（12）和插片孔（13）串列排列，每个磁体孔（12）内***一个磁体（2），盖板（10）通过固定螺丝（11）固定在四方框顶部，用于固定磁体（2）的位置，各个磁体（2）之间的下部通过连接片（5）连接，各个磁体（2）之间的上部和中间留有空隙，多个样品插片（6）分别通过盖板（10）上的插片孔（13）***空隙中；所述的连接片（5）的材料为纯铁、硅钢或铁镍合金中的一种；所述的样品插片（6）的材料为铝合金、钒合金或钛锆合金中的一种。
2.根据权利要求1所述的阵列磁体组合式进样装置，其特征在于：
所述的样品插片（6）为长方体，长方体的上表面开有光阑孔（7），侧面开有侧方孔（15）。
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