(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210627825.0 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 南方科技大 学 地址 518000 广东省深圳市南 山区西丽学 苑大道1088号 (72)发明人 朱金龙　李赟　韩松柏　王朋飞　 赵予生　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 郭晨晨 (51)Int.Cl. G01N 21/65(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G05D 27/02(2006.01) (54)发明名称 一种成像设备及成像方法 (57)摘要 本发明提供一种成像 设备及成像方法， 属于 水合物微观表征技术领域。 成像设备包括气体注 入组件、 控温装置、 反应釜、 拉曼光谱测试组件； 气体注入组件包括储气瓶和调压阀， 储气瓶通过 管线与反应釜连通， 调压阀设置在储气瓶和反应 釜之间， 以调节反应釜的内部压力至预设压力 值； 拉曼光谱测试组件包括拉曼光谱仪、 激光器 和载物台； 控温装置与反应釜的侧壁连接， 以调 节反应釜的内部温度至预设温度值； 反应釜相对 的两侧均设有可视窗， 拉曼光谱仪的镜头和激光 器的输出端分别朝向远离载物台的一侧的可视 窗。 通过控制反应釜的温度和压力的稳定性， 调 节载物台与拉曼光谱仪 之间的距离， 以提高水合 物3D成像的效率及准确性。 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 CN 115015216 A 2022.09.06 CN 115015216 A 1.一种成像设备， 其特征在于， 包括气体注入组件、 控温装置、 反应釜、 拉曼光谱测试组 件； 所述气体注入组件包括储气瓶和调压 阀， 所述储气瓶通过管线与所述反应釜连通， 所 述调压阀设置在所述储气瓶和所述反应釜之间， 以调节所述反应釜的内部压力至预设压力 值； 所述拉曼光谱测试组件 包括拉曼光谱仪、 激光器和载物台； 所述反应釜设置在所述载物台上， 所述拉曼光谱仪设置在所述反应釜远离所述载物台 的一侧； 所述控温装置与所述反应釜的侧壁连接， 以调节所述反应釜的内部温度至预设温度 值； 所述反应釜相对的两侧均设有可视窗， 所述拉曼光谱仪的镜头和所述激光器的输出端 分别朝向远离所述载物台的一侧的所述可视窗。 2.根据权利要求1所述的成像设备， 其特征在于， 气体注入组件还包括空气压缩机、 增 压泵和储气罐； 所述空气压缩机通过 管线与所述增压泵连接； 所述增压泵的进气口通过第 一连接管与 所述储气瓶连通， 所述增压泵的出气口通过第 二连接管与所述反应釜连通； 所述储气罐设置在所述增压泵和所述反应釜之间， 且所述储气罐的出气口通过管线与 所述第二连接管 连通； 所述调压阀设置在所述第二连接管 上。 3.根据权利要求1所述的成像设备， 其特 征在于， 所述预设温度值 为2～4℃； 所述预设压力值 为8～15MPa。 4.根据权利要求2所述的成像设备， 其特征在于， 所述反应釜包括法兰、 两组可视窗和 支撑环； 两组所述可视窗分别层叠在所述支撑环轴线方向的两侧， 以形成样品室， 且所述法兰 套设于所述支撑环和所述可视窗； 所述法兰的侧壁设有相间隔的气体入口和气体出口， 所述气体入口和所述气体出口分 别与样品室连通， 所述第二连接管与所述气体入口连通。 5.根据权利要求4所述的成像设备， 其特征在于， 所述支撑环的内部设有液体循环通 道， 所述液体 循环通道与所述支撑环同轴设置； 所述支撑环侧壁设有相间隔的液体入口和液体出口， 所述液体入口和所述液体出口分 别与所述液体 循环通道连通。 6.根据权利要求5所述的成像设备， 其特征在于， 所述控温装置包括恒温水浴箱和冷循 环泵； 所述冷循环泵设置在所述恒温水浴箱的内部， 所述冷循环泵的输出端与所述液体入口 连通； 所述恒温水浴箱的进水口通过 管线与所述液体出口连通。 7.根据权利要求5所述的成像设备， 其特征在于， 还包括数据采集模块和后台处理器， 所述数据采集模块电连接 于所述后台处 理器；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115015216 A 2所述拉曼光谱仪电连接 于所述后台处 理器。 8.根据权利要求5所述的成像设备， 其特 征在于， 所述支撑环为 不锈钢材质。 9.根据权利要求7 所述的成像设备， 其特 征在于， 还 包括压力传感器和温度传感器； 所述压力传感器设置在所述反应釜的气体入口， 所述温度传感器的一端穿设于所述反 应釜的侧壁， 并置 于所述样品室内； 所述温度传感器和所述压力传感器分别电连接 于所述数据采集模块。 10.一种成像方法， 使用权利要求1至9中任意 一项所述的成像设备， 其特 征在于， 包括： 步骤S1， 获取样品， 将 样品放入反应釜中； 步骤S2， 将反应釜中抽真空， 调节载物台， 以使拉曼光谱仪的扫描镜 头贴近可视窗； 步骤S3， 通过控温装置将反应釜的温度调节至预设温度值； 步骤S4， 向反应釜中通入试验气体至预设压力值； 步骤S5， 通过载物台调整拉曼光谱仪的镜头的对焦位置， 对不同深度水合物的结构及 其分布进行扫描分析， 以获得 水合物3D成像。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115015216 A 3