X射线用螺钉驱动双腔布拉格DAC装置

　　在同步辐射X射线衍射、高压物理实验场景中，这类螺钉驱动的DAC装置是核心的原位实验加载单元，区别于传统膜片式DAC，它无需外接气路即可实现稳定的压力加载，非常适合桌面型X射线源、实验室常规原位表征平台的配套使用，不需要复杂的外围辅助系统就能完成从常压到数十GPa量级的压力加载实验。从结构设计逻辑来看，整体采用六边形主体基座，这种外形设计并非出于美观考量，而是为了匹配实验平台常用的多自由度调整架安装接口，六个平面可以适配不同方向的光学对准、探测器布置需求，避免圆柱形基座在调整时出现周向滑动的问题。基座上方的两个内六角螺钉驱动位，采用对称式布局，在旋紧加载时可以保证压力输出的同轴度，避免压砧出现偏斜导致的密封失效、压力梯度不均问题，

　　螺钉的导程经过专门匹配，每旋转一圈的压力进给量控制在微米级，能够实现非常精细的压力微调，满足高压实验中对压力加载精度的严苛要求。装置上部的锥形开口是X射线的入射通道，锥角设计经过光路仿真验证，能够覆盖大角度的衍射信号采集范围，不会对出射的衍射X射线造成遮挡，保证探测器能够采集到完整的衍射环信息。侧面伸出的拨杆是压力锁定机构，在调整到目标压力后拨动拨杆即可锁死驱动螺纹的间隙，避免长时间实验过程中因为螺纹蠕变出现压力掉载的问题，侧面的螺纹孔是用于连接温度传感器、电极引线的接口，可以拓展低温、高温、原位电学测量等附加功能，不需要额外改造主体结构。安装边界方面，主体基座的对边尺寸适配常规1.5英寸光学调整架的装夹范围，

　　底部的定位基准面平面度控制在微米级，安装时不需要额外制作转接板就可以直接固定在标准光学平台的调整架上，整体重量控制在百克量级，不会给高精度位移台带来额外的负载负担。双腔结构的设计可以在一次实验中同时装载两个样品，或者在一个腔体放置样品、另一个腔体放置压力标定物质，比如红宝石标压球，不需要在实验过程中反复开盖更换样品，大幅提升高压实验的效率，同时两个腔体的压力加载路径完全独立，可以分别实现不同的压力梯度加载，满足对比实验的需求。压砧的安装位采用标准化的定位设计，适配常规的金刚石压砧、碳化硅压砧，更换压砧时不需要重新加工定位槽，只需要按照标准装配流程更换密封垫与压砧即可，降低了装置的使用维护成本。在实际使用过程中，

　　这种螺钉驱动的DAC不需要复杂的操作培训，实验人员只需要使用标准内六角扳手就可以完成压力加载操作，相比液压驱动、膜片驱动的DAC，它的故障率更低，不需要定期维护驱动油路或者气路，非常适合高校实验室、科研院所的常规高压X射线实验使用，在高压材料科学、地球物理深部模拟、含能材料高压特性研究等领域都有广泛的应用场景。