专利名称：一种颗粒物质动力学特性研究装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学技术领域，涉及一种颗粒物质动力学特性研究装置。技术背景
颗粒物质广泛存在于星球表面和人类生存的环境中，例如自然界中沙石、土壤、浮冰、积雪等；日常生活中的粮食、糖、盐等；生产和技术中的煤炭、矿石、建材以及不少药品、化工品也为颗粒物质。对颗粒物质的深入认识将会对全球工业与经济的发展有极大助益。为防治泥石流、雪崩、浮冰、滑坡、沙漠化、地震等自然灾害，也必须了解颗粒物质的运动规律。另一方面，颗粒物质具有不同于其他物质的许多奇特性质，其基本规律远没有被认识清楚。因此吸引了物理学家的兴趣，成为活跃的研究领域。颗粒物质动力学特性研究是颗粒物质研究领域中非常活跃的分支，实验研究装置是是研究颗粒物质动力学特性的前提条件和必备基础。
在先技术中存在一种颗粒物质动力学特性研究装置(参见论文"振动颗粒混合物中的三明治式分离"，《物理学报》期刊52巻9期，页码2244-2248)，具体方法是将盛有颗粒物质的玻璃圆筒容器与振动平台固定连接，由振动平台振动引起颗粒物质动力学特性变化，侧面观察颗粒物质分层情况，对颗粒物质动力学特性进行研究，此装置具有一定的优点，但是仍存在不足，只能提供颗粒物质振动环境，而不具备提供强电场环境的能力，即只能探索颗粒物质振动驱动下的动力学特性，对于电场驱动和多方式驱动情况无法进行研究。发明内容
本实用新型的目的在于克服了上述在先技术的不足，提供一种颗粒物质动力学特性研究装置。本实用新型包括振动平台、透明颗粒容器、成像物镜、图像采集器、高压电源、平台控制器。振动平台的振动面水平放置，透明颗粒容器固定设置在振动平台的振动面上方，透明颗粒容器的上表面设置有上表面透明导电层、下表面设置有下表面透明导电层，上表面透明导电层和下表面透明导电层分别与高压电源的两极连接。成像物镜设置在透明颗粒容器的上方，并与图像采集器连接；平台控制器与振动平台连接。
所述的振动平台为垂直振动平台、水平振动平台、组合式振动平台的一种。
所述的上表面透明导电层和下表面透明导电层为导电玻璃层、透明导电薄膜层、导电栅网结构层的一种。
所述的成像物镜为消色差成像物镜、复消色差成像物镜、平常成像物镜、相称成像物镜的一种。
所述的图像采集器为面阵电荷耦合器件、面阵互补型金属氧物半导体晶体管图像采集器、光学微通道板图像采集器的一种。
本实用新型中平台控制器与振动平台连接与控制，以及图像采集器对图像采集和处理分析，这些都是成熟技术。本实用新型的发明点在于提供一种颗粒物质动力学特性研究装置。
与现有技术相比，本实用新型可以同时产生颗粒物质的振动驱动和强电场环境，结构设计合理、实现所需费用低、使用操作便利，并且具有观测功能。

图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一歩的详细说明。
如图1，颗粒物质动力学特性研究装置包括振动平台1、透明颗粒容
器2、成像物镜3、图像采集器4、高压电源5、平台控制器6。振动平台1的振动面水平放置，透明颗粒容器2固定设置在振动平台1的振动面上方'，透明颗粒容器2的上表面设置有上表面透明导电层202、下表面设置有下表面透明导电层201，上表面透明导电层202和下表面透明导电层201分别与高压电源5的两极连接；成像物镜3设置在透明颗粒容器2上方，并与图像采集器4连接；平台控制器6与振动平台l连接。
振动平台1为电刺激振的垂直振动平台，透明颗粒容器2的上表面
透明导电层202和下表面透明导电层201均为导电玻璃层，成像物镜3为消色差成像物镜，图像采集器4为面阵电荷耦合器件，高压电源5为直流高压发生器。
本实用新型工作过程为被研究颗粒物质放置在透明颗粒容器2中，平台控制器6与振动平台1连接，控制振动平台1产生垂直方向振动，并且调控振动幅值和振动频率，对透明颗粒容器2中的颗粒物质产生振动驱动；高压电源5两极分别于透明颗粒容器2的上表面透明导电层202和下表面透明导电层201，产生强电场，对颗粒物质产生电场激励。颗粒物质在振动驱动和电场作用下，会表现出特有的颗粒物质动力学特性。成像物镜3设置在透明颗粒容器2上方，并与图像采集器4连接，对处
于振动和强电场环境中颗粒物质行为进行观测分析，研究颗粒物质动力学特性。
本实用新型提供了一种颗粒物质动力学特性研究装置，成功实现了可以同时提供振动驱动环境和强电场环境，结构设计合理、实现所需费用低、使用操作便利。
权利要求1、一种颗粒物质动力学特性研究装置，包括振动平台、透明颗粒容器、成像物镜、图像采集器、高压电源、平台控制器，其特征在于振动平台的振动面水平放置，透明颗粒容器固定设置在振动平台的振动面上方，透明颗粒容器的上表面设置有上表面透明导电层、下表面设置有下表面透明导电层，上表面透明导电层和下表面透明导电层分别与高压电源的两极连接；成像物镜设置在透明颗粒容器的上方，并与图像采集器连接；平台控制器与振动平台连接。
2、 如权利要求1所述的一种颗粒物质动力学特性研究装置，其特征在于所述的振动平台为垂直振动平台、水平振动平台、组合式振动平台的一种。
3、 如权利要求1所述的一种颗粒物质动力学特性研究装置，其特征在于所述的上表面透明导电层和下表面透明导电层为导电玻璃层、透明导电薄膜层、导电栅网结构层的一种。
4、 如权利要求1所述的一种颗粒物质动力学特性研究装置，其特征在于所述的成像物镜为消色差成像物镜、复消色差成像物镜、平常成像物镜、相称成像物镜的一种。
5、 如权利要求1所述的一种颗粒物质动力学特性研究装置，其特征在于所述的图像采集器为面阵电荷耦合器件、面阵互补型金属氧物半导体晶体管图像采集器、光学微通道板图像采集器的一种。
专利摘要本实用新型涉及一种颗粒物质动力学特性研究装置。现有技术只能提供颗粒物质振动环境，不能提供强电场环境。本实用新型中透明颗粒容器固定设置在振动平台的振动面上方，透明颗粒容器的上表面设置有上表面透明导电层、下表面设置有下表面透明导电层，上表面透明导电层和下表面透明导电层分别与高压电源的两极连接；成像物镜设置在透明颗粒容器的上方，并与图像采集器连接；平台控制器与振动平台连接。本实用新型能够同时提供振动驱动和强电场环境、结构设计合理、成本低、操作便利。
文档编号G01N15/00GK201344891SQ200920114680
公开日2009年11月11日 申请日期2009年3月2日 优先权日2009年3月2日
发明者健 王, 松 胡, 高秀敏 申请人:杭州电子科技大学