具体实施方式

以下结合说明书附图，详细说明本发明的具体实施方式：

参考图1、2(a)和2(b)，本发明提供的一种中子散射静电悬浮器5，包括样品腔1和仪器腔2，样品腔1与仪器腔2密封连接后，形成密闭的样品真空腔室3，样品真空腔室3的壁上开设有多个连通样品真空腔室3内外的窗口31，且样品真空腔室3内设有实现样品静电悬浮的样品工位，该样品真空腔室3实现了为高温加热的样品提供绝热环境；

其中，样品腔1的顶部与仪器腔2的底部对接密封连接，连接后仪器腔2与样品腔1之间内部贯通形成中空柱状的样品真空腔室3；样品腔1与仪器腔2密封连接后，整体安装于散裂中子源谱仪4内后，样品真空腔室3的外壁与散裂中子源谱仪4的内壁形成散射腔41；而且，样品真空腔室3与散射腔41之间可存在大气压差，也可以是相等大气压值，特别需要说明的是，该样品真空腔室3的真空度通常为10^-4Pa量级，更优的要求是10^-5Pa～10^-6Pa；本领域技术人员容易理解的是：样品腔1与仪器腔2密封连接后，整体安装于散裂中子源谱仪4内后，样品真空腔室3的外壁与散裂中子源谱仪4的内壁形成的散射腔41，与散裂中子源谱仪4内的散射腔41为同一个散射腔41。

当然，该样品腔1与仪器腔2密封连接后，不限于安装在散裂中子源谱仪4内，也可以将整体安装在其它中子散射的谱仪内。

如图3所示，样品腔1为真空环境，样品腔1的底部安装有反射镜安装平台11；而仪器腔2的上部安装有光学设备安装平台21，该光学设备安装平台21是密封安装在散裂中子源谱仪内散射腔41的安装孔上，以光学设备安装平台21为基准，其以下的部分为散射腔41环境，以上的部分为大气环境，而散射腔41可以为真空腔环境，也可以为大气环境。

进一步参考图4和5，样品真空腔室3壁上开设的窗口31，其连接有第一通光井管，第一通光井管32实现样品真空腔室3内外连通，该第一通光井管32的轴线可以与水平面平行，为保证样品的立体均匀加热，第一通光井管32的轴线与水平面也可以呈一定的夹角，在本实施案例中设置为+15°或-15°，但不限于此固定角度，使得所有第一通光井管32的轴线均汇聚至样品工位的中心。

其中，窗口31实现了样品真空腔室3的内部真空与外部气氛的隔绝，并且窗口31还分为用于中子入射和出射的中子窗口311、用于样品中子散射时中子的出射散射窗口312、以及用于光束入射和出射的光学窗口313；以及，中子窗口311设置至少一个，散射窗口312设置至少两个，若两个散射窗口312时，其对称开设于样品真空腔室3的两侧，光学窗口313设置四组以上，不同组合可以自由搭配。

进一步的，样品真空腔室3外的反射镜安装平台11上设置有安装底座12，安装底座12上安装有反射镜组件，反射镜组件包括支架13和安装在支架13上的反射镜14，而该反射镜组件的支架13可拆卸式连接在安装底座12上，反射镜组件中的反射镜14与光学窗口313的位置相对应，同时，反射镜14可调节式安装在支架13上，调试反射镜14在支架13上的位置实现反射镜14与光学窗口313的角度和高程相对应，与现有技术相比(现有的反射镜14在样品真空腔室3内的做法)，本实施例的反射镜14及其支架13在样品真空腔室3外，在需要调节镜片时(通常是因为抽真空、长时间使用等原因产生微小变形或位移)，无需停止正在抽真空的真空泵，无需将镜片和镜架从散射腔41中抽取出来，即可在外部实时调节，明显降低光路调节的复杂性和操作难度。

如图6所示，样品真空腔室3内设置有可拆卸式安装的电极装置33，电极装置33包括主电极组件、陶瓷绝缘板333和若干侧电极334，主电极组件包括上电极331和下电极332，下电极332接地，上电极331接入负高压，下电极332设置在陶瓷绝缘板333的中心位置，侧电极334设置有2对，并分别设置于下电极332的两侧，上电极331、下电极332和若干侧电极334之间形成的静电场为样品工位，静电场可控制样品的静电悬浮；

上电极331和下电极332用于产生高压静电场，实现样品的悬浮以及控制样品的沿电极轴向的位移；还能根据样品的重量、尺寸、材料，上电极只需要输入不同的电压，该电压可实时控制调节；本实施例中，采用了最高-50kV的高压，可满足悬浮不小于500mg样品的需求；

侧电极334用于在横向产生偏移电场，对样品在水平方向的位移偏差作修正，而且每对电极的其中一个电极接地，另一电极接高压，高压需要接入正电压和负电压，并实时调节高压电源；本实施案例中，高压电源最大高压为±10kV。

进一步的，样品真空腔室3内的底部安装有紫外灯模块15，用于照射静电悬浮中的样品，该紫外灯15采用底部竖直安装的方式，通过光电效应，为样品补充正电荷；由于样品真空腔室3外部的光学窗口非常密集，而紫外灯15(因能量和强度的需要，需要采用体积较大的真空深紫外灯)体积较大，在狭窄的尺寸边界上难以安装，为解决此问题，国外有在样品真空腔室侧面、且与水平面呈55°的夹角安装紫外灯的方案，但限于狭窄的安装空间，在本实施案例中，无法采用上述方案；本发明采用了紫外灯15底部竖直安装的方式，该技术方案的紫外光从底部竖直照射样品底部，解决了紫外灯15需占用较大空间的问题。

另外，反射镜安装平台11的底端设置有可拆卸式的支腿16，用于缓解中子散射静电悬浮器5安装于谱仪4内的安装压力。

进一步参考图7，仪器腔2的底部安装有光学设备安装平台21，该光学设备安装平台21上开设有多个连通光学设备安装平台21内外的光路窗口22，该光路窗口22用于真空隔绝和光路的穿透，并通过反射镜14的反射方向与光学窗口313相对应；激光、测温光线、相机背景光等光线从光路窗口22入射，经过反射镜14后反射到光学窗口313进入样品真空腔室3内，射向样品工位；以及，光路窗口22连接有第二通光井管23，第二通光井管23实现光学设备安装平台21内外连通，且第二通光井管23的轴线与水平面垂直。

接着，光学设备安装平台21上安装有环形光学设备安装支架24，为激光器、相机、镜头等光学设备25提供安装位置，而且，采用环形的设计，光学设备25可在环形光学设备安装支架24的圆周范围任意角度布局，对光学设备25的安装极为便利，另外，环形光学设备安装支架24是可拆卸式安装在光学设备安装平台21上的。

另外，仪器腔2包括主腔体26和顶部腔体27，顶部腔体27安装在主腔体26上方，主腔体26上设置有至少一个分子泵预留孔28，分子泵预留孔28用于安装分子泵29或者盲板30；本领域技术人员容易理解的是，当样品腔1的顶部与仪器腔2的底部对接密封连接后，该样品真空腔室3、主腔体26和顶部腔体27是连通成一体的，形成一悬浮器真空腔体，用于安装其它部件，比如除本实施例以外的自动换样机构等等。

本发明的工作原理：首先，把样品放置在电极装置33内，在将电极装置33安装在样品腔3内，接着，样品腔1的顶部与仪器腔2的底部对接密封连接，实现将电极装置33安装在样品真空腔室3内，然后，通过分子泵机组29进行样品真空腔室3的抽真空，接着安装并调节好各组光路(光学设备25-光路窗口22-反射镜组件14-光学窗口313)，并整体安装于散裂中子源谱仪4内，之后通过谱仪4上的分子泵机组29进行散射腔41的抽真空，接着，电极装置33产生静电场，使得样品实现静电悬浮，然后从谱仪4内射出一中子束流，通过中子窗口311入射到样品中心，中子束流打到样品时会散射出中子，会通过散射窗口312出射，在此之间，可通过激光对样品均匀加热，样品在悬浮期间会损失一些正电荷，为保证样品稳定的静电悬浮，通过紫外灯15补充正电荷相机或镜头用于为样品进行物性检测、状态监测等，完后，停止中子束流，关闭各组光路，关闭电极装置33产生的静电场，关掉紫外灯15，待中子散射完后，打开顶部腔体27，将电极装置33拆卸出来，替换样品，再把电极装置33安装进样品真空腔室3内，然后通过分子泵29进行样品真空腔室3的抽真空，即可重复上述的操作，或者也可以采用自动换样装置进行样品的更换。

本发明提供的一种中子散射静电悬浮器，其有益效果是：

1、本发明通过仪器腔上的光学设备发射光束从光路窗口入射，经过反射镜后反射到光学窗口进入样品真空腔室内，射向样品工位，实现从空间边界上满足中子散射使用静电悬浮器；

2、本发明通过将反射镜和支架设置于样品真空腔室的外部，可以在无需破坏真空的情况下，更方便操作反射镜的位置、角度和高程，使得多个方位的光束射入到样品真空腔室内，实现从不同的立体角度照射样品，达到均匀加热的效果；

3、本发明的紫外灯采用底部竖直安装的方式，用于为静电悬浮的样品补充电荷，避免了对本发明外周空间的占用，适应中子散射应用的空间限制；

4、本发明通过样品腔和仪器腔均采用模块化设计，通过模块的组合配置，可以实现不同的光学设备和反射镜组件的安装组合，满足各种样品的照射需求；

5、本发明的电极组件采用上下一对的高压悬浮电极，以及2对正交布局的稳定悬浮的侧电极，使得样品能稳定的在样品工位上静电悬浮。

本实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。