Desarrollo de un dispositivo portátil de calentamiento láser in situ de sincrotrón

LI Haitao ,  

ZHAO Bo ,  

ZHANG Xiangzhi ,  

GUO Zhi ,  

WANG Yong ,  

ZHU Daming ,  

YAO Zeying ,  

CUI Chenhui ,  

JIAO Yuchen ,  

LIU Haigang ,  

XU Zijian ,  

MA Limei ,  

TAI Renzhong ,  

摘要

Los métodos de experimentación con radiación sincrotrón presentan ventajas únicas en el estudio de la estructura y propiedades físicas de los materiales, sin embargo, lograr altas temperaturas en condiciones in situ de radiación sincrotrón, en particular temperaturas superiores a 2 000 K, sigue siendo un desafío para muchos métodos de experimentación. El calentamiento láser permite alcanzar rápidamente condiciones de temperatura extremadamente alta en zonas microscópicas, y se ha convertido en una herramienta importante en el estudio de las propiedades físicas de los materiales a alta temperatura. En el área de investigación sobre condiciones extremas de temperatura, como aleaciones de alta entropía, álabes de turbina, materiales aeroespaciales, etc., la fuente de radiación sincrotrón en Shanghai carece de condiciones in situ de alta temperatura correspondientes, por lo que se ha desarrollado un dispositivo portátil de calentamiento láser continuo, que permite obtener el espectro de radiación térmica de la muestra mediante un espectrómetro y estimar el gradiente de temperatura y la estabilidad de la temperatura de la muestra mediante el método de radiación del cuerpo negro. Con este dispositivo se logró la fusión rápida del trozo de tungsteno en un entorno al vacío (con un punto de fusión de aproximadamente 3 695 K), y se obtuvieron espectros de difracción de rayos X de MoS2 y CTAB-MoS2 en condiciones in situ en la línea de difracción de Shanghai synchrotron radiation facility a una temperatura de alrededor de 1 608 K. El método de calentamiento láser desarrollado en este trabajo ha ampliado las capacidades de experimentación de la fuente de luz de Shanghai en condiciones extremas, proporcionando un medio valioso para el estudio de las propiedades físicas de los materiales a temperaturas extremadamente altas.

关键词

Calentamiento láser; Radiación sincrotrón; Experimento in situ; Difracción de rayos X

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