微液滴變溫實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種控制樣品溫度變化的變溫裝置，其特征在于：所述顯微變溫實(shí)驗(yàn)裝置由冷卻器、半導(dǎo)體制冷片(2片)、積冷塊、樣品臺(tái)、熱電偶和循環(huán)水箱組成。本發(fā)明利用半導(dǎo)體制冷片改變樣品的溫度，利用熱電偶測(cè)量樣品所在樣品臺(tái)的溫度，通過(guò)調(diào)節(jié)半導(dǎo)體制冷片兩極電壓來(lái)控制樣品的溫度變化，為科學(xué)研究樣品的理化性質(zhì)隨溫度的變化提供了有效手段。同時(shí)本發(fā)明具有集成性，各種器件可以方便拆卸，便于裝置的維護(hù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】微液滴變溫實(shí)驗(yàn)裝置
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制樣品溫度變化的變溫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]材料隨溫度的變化，其結(jié)構(gòu)可能改變，也會(huì)發(fā)生相變，因而引起材料強(qiáng)度、硬度、沖擊韌性、導(dǎo)電性等多種理化性質(zhì)發(fā)生改變，控制材料溫度，獲得不同溫度條件下材料的理化數(shù)據(jù)，是科學(xué)研究、技術(shù)應(yīng)用中經(jīng)常實(shí)施的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。在生命科學(xué)領(lǐng)域，溫度是細(xì)胞的存活、生長(zhǎng)、代謝等生命活動(dòng)的重要物理參數(shù)，實(shí)現(xiàn)包括細(xì)胞在內(nèi)的控溫過(guò)程顯微觀測(cè)，是重要的研究手段。氣溶膠在降溫過(guò)程中會(huì)發(fā)生結(jié)冰、相變等過(guò)程，揭示結(jié)冰動(dòng)態(tài)機(jī)制，對(duì)于飛機(jī)除冰、防冰有重要意義，實(shí)現(xiàn)這些相關(guān)過(guò)程的觀測(cè)，也需要對(duì)溫度進(jìn)行有效的控制。本發(fā)明可用于細(xì)胞、顆粒、納米材料、高分子材料、液滴等對(duì)象的溫度控制，也可以用與結(jié)霜、結(jié)冰過(guò)程觀測(cè)，可與顯微紅外、顯微拉曼、顯微熒光、光學(xué)顯微鏡等儀器聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)變溫顯微觀測(cè)。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外沒(méi)有與顯微觀測(cè)裝置聯(lián)用的變溫實(shí)驗(yàn)裝置的專(zhuān)利技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明利用半導(dǎo)體制冷片改變樣品臺(tái)的溫度，利用熱電偶測(cè)量樣品臺(tái)的溫度，通過(guò)調(diào)節(jié)半導(dǎo)體制冷片兩極電壓來(lái)控制樣品的溫度變化，為觀測(cè)樣品的理化性質(zhì)隨溫度的變化，提供了有效手段。
[0005]本發(fā)明其特征在于:所述的變溫裝置由樣品臺(tái)、半導(dǎo)體制冷片、積冷塊、冷卻器、熱電偶與循環(huán)水箱組成；樣品臺(tái)一側(cè)有小孔，熱電偶的探頭可以插入小孔測(cè)量樣品臺(tái)的溫度；冷卻器通過(guò)兩路水管與循環(huán)水箱相連，形成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，對(duì)半導(dǎo)體片進(jìn)行散熱。半導(dǎo)體制冷片可以是一片，也可以是一組，決定于降溫的溫度閥值，在零下20度以?xún)?nèi)，只需一片，達(dá)到零下40度，需要兩片，降至更低的溫度，需要多組制冷片。兩個(gè)半導(dǎo)體制冷片分別接在兩個(gè)電壓可調(diào)直流穩(wěn)壓電源上，可以獨(dú)立控制兩個(gè)半導(dǎo)體制冷片的電壓。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將樣品至于樣品臺(tái)上，打開(kāi)循環(huán)水箱開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)兩個(gè)半導(dǎo)體制冷片的電壓，控制樣品臺(tái)的溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品溫度變化的控制。
[0006]采用本發(fā)明能夠有效控制樣品的溫度變化，并能與顯微紅外、顯微拉曼、光學(xué)顯微鏡等儀器聯(lián)用，為科學(xué)研究樣品的理化性質(zhì)隨溫度的變化提供了有效手段；同時(shí)本發(fā)明具有集成性，各種器件可以方便拆卸，便于裝置的維護(hù)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，其中:1_冷卻器、2-半導(dǎo)體制冷片、3-積冷塊、4-樣品臺(tái)、熱電偶、6-循環(huán)水箱。
【具體實(shí)施方式】
[0008]如圖1示意了含有兩片半導(dǎo)體制冷片情形的顯微變溫裝置。顯微變溫裝置由冷卻器1、半導(dǎo)體制冷片(2片)2、積冷塊3、樣品臺(tái)4、熱電偶5和循環(huán)水箱6組成；冷卻器I通過(guò)兩路水管與循環(huán)水箱6相連，冷卻器I上表面與半導(dǎo)體制冷片(大)相接觸，半導(dǎo)體制冷片(大)與積冷塊3相接觸；積冷塊3上表面與半導(dǎo)體制冷片(小)相接觸；半導(dǎo)體制冷片(小)與樣品臺(tái)4相接觸；樣品臺(tái)4 一側(cè)有小孔，熱電偶5的探頭可以插入小孔測(cè)量樣品臺(tái)4的溫度。工作時(shí)，將樣品至于樣品臺(tái)上，打開(kāi)循環(huán)水箱開(kāi)關(guān)，打開(kāi)兩個(gè)半導(dǎo)體制冷片所連穩(wěn)壓電源的開(kāi)關(guān)，同時(shí)打開(kāi)熱電偶開(kāi)關(guān)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品臺(tái)的溫度。根據(jù)熱電偶顯示的溫度調(diào)節(jié)兩個(gè)半導(dǎo)體制冷片的電壓，從而控制樣品臺(tái)的溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品溫度變化的控制。
【權(quán)利要求】
1.一種控制樣品溫度變化的變溫裝置，其特征在于利用半導(dǎo)體制冷片改變樣品臺(tái)的溫度。包括以下步驟: 利用熱電偶測(cè)量樣品臺(tái)的溫度； 通過(guò)調(diào)節(jié)半導(dǎo)體制冷片兩極電壓來(lái)控制樣品的溫度變化。
2.如權(quán)利要求1所述的利用熱電偶測(cè)量樣品臺(tái)的溫度，其特征是:樣品置于樣品臺(tái)，樣品臺(tái)一側(cè)有小孔，熱電偶的探頭可以插入小孔測(cè)量樣品臺(tái)的溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的通過(guò)調(diào)節(jié)半導(dǎo)體制冷片兩極電壓來(lái)控制樣品的溫度變化，其特征是:兩個(gè)半導(dǎo)體制冷片分別接在兩個(gè)電壓可調(diào)直流穩(wěn)壓電源上，獨(dú)立控制兩個(gè)半導(dǎo)體制冷片的電壓。
4.如權(quán)利要求3所述的控制兩個(gè)半導(dǎo)體制冷片的電壓，其特征是:冷卻器I上表面與半導(dǎo)體制冷片(大)相接觸，半導(dǎo)體制冷片(大)與積冷塊相接觸；積冷塊上表面與半導(dǎo)體制冷片(小)相接觸；半導(dǎo)體制冷片(小)與樣品臺(tái)相接觸，冷卻器通過(guò)兩路水管與循環(huán)水箱相連，形成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，對(duì)半導(dǎo)體片進(jìn)行散熱。
5.如權(quán)利要求2、3、4所述的控制樣品溫度變化的變溫裝置，其特征是:將樣品至于樣品臺(tái)上，打開(kāi)循環(huán)水箱開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)兩個(gè)半導(dǎo)體制冷片的電壓，控制樣品臺(tái)的溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品溫度變化的控制。
【文檔編號(hào)】G05D23/22GK103488212SQ201210194762
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月14日
【發(fā)明者】張韞宏, 郭郁蔥, 張?jiān)? 李大民, 何平 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)