ОПТИЧЕСКИЙ КРИОСТАТ Российский патент 2013 года по МПК G01J1/02 

Описание патента на изобретение RU2486480C1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено, в частности, для проведения оптических и фотоэлектрических исследований в диапазоне криогенных температур.

Известен выбранный за прототип термостат приемника ИК излучения, содержащий установленный в корпусе, закрепленный в оправе вакуумированный сосуд Дьюара, снабженный внешним и внутренним входными окнами, напротив которых на охлаждаемом держателе расположен кристалл с фоточувствительными элементами, а герметичная полость, образованная держателем, сосудом Дьюара и оправой, заполнена осушенным газом (см. RU №2213941, МПК 7 G01J 5/02, 2003 г.). Этот криостат имеет ряд недостатков:

1) наличие двух окон может приводить к изменению спектра падающего на исследуемый образец излучения;

2) требуется предварительное заполнение внутренней камеры осушенным газом и ее герметизация.

Техническим результатом использования предлагаемого криостата является устранение указанных недостатков. Кроме того, предлагаемый криостат имеет более простую конструкцию и, как следствие, более низкую стоимость.

Указанный технический результат достигается тем, что:

а) в предлагаемом оптическом криостате отсутствует входное окно,

б) конденсация паров воды на объекте исследования предотвращается заполнением внутренней полости криостата (камеры) сухим газообразным криоагентом, например азотом, получаемым испарением криогента из жидкой фазы.

На фиг.1 схематически изображен оптический криостат (вид сбоку), который состоит из следующих частей:

1 - корпус;

2 - держатель образца;

3 - отверстия для паров криоагента;

4 - сосуд с жидким криоагентом;

5 - жидкий криоагент.

Основой данного криостата является корпус 1, выполненный в виде стакана из теплоизолирующего материала (например, пенопласта). На дне внутренней части корпуса расположен держатель образца 2, выполненный из материала с высокой теплопроводностью для снижения градиента температуры (например, меди). В дне корпуса 1, вблизи образующей внутренней стенки, выполнено одно или несколько отверстий 3. Нижняя наружная часть корпуса выполнена таким образом, что он плотно (без зазоров) устанавливается в горловую часть сосуда 4 с жидким криоагентом 5.

При испарении холодный сухой газообразный криоагент поступает через отверстия 3 внутрь корпуса, вытесняет из него теплый (влажный) воздух и тем самым устраняет возможность «обмерзания» держателя и установленного на нем исследуемого образца. Пары носителя омывают держатель, что приводит к его охлаждению.

Предложенная конструкция криостата была использована для исследования спектральных характеристик фотодиодов и фотоприемных устройств в диапазоне 1,8-2,6 мкм. Фотоприемное устройство имело габариты 13×13×8 мм, массу 2 грамма, диаметр оптического окна составлял 2,3 мм.

Техническим результатом использования разработанного криостата было существенное упрощение конструкции, удобство в работе и снижение стоимости. Изобретение позволило провести измерения спектральной чувствительности в диапазоне температур от 77 K (температура жидкого азота) до 293 K.

Похожие патенты RU2486480C1

название год авторы номер документа
Криостат 1990
  • Белоусова Евгения Александровна
  • Песков Александр Николаевич
SU1707461A1
Криостат для оптических исследований материалов 1989
  • Васильев Валерий Анатольевич
  • Копылов Алексей Алексеевич
SU1666889A1
Криостат 1987
  • Демишев Анатолий Гаврилович
SU1537949A1
Криостат 1988
  • Макрушин Николай Иванович
SU1702127A1
Криостат для оптических исследований 1980
  • Вольф Борис Евгеньевич
SU916881A1
БЕЗВАКУУМНЫЙ КРИОСТАТ 1991
  • Лысенко В.С.
  • Назаров А.Н.
  • Куницкий И.Э.
RU2006734C1
ТЕРМОРЕГУЛИРУЕМАЯ КРИОСТАТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МАГНИТООПТИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 2010
  • Жарков Иван Павлович
  • Сафронов Виталий Викторович
  • Ходунов Владимир Александрович
  • Чмуль Анатолий Григорьевич
RU2466446C2
Криостат для рентгенографии кристаллов 1974
  • Миренский Анатолий Вениаминович
  • Вологин Владимир Иванович
  • Комисарин Владимир Сергеевич
SU489025A1
Криостат для оптических исследований 1980
  • Белоусов Михаил Вольфович
  • Вольф Борис Евгеньевич
SU916882A1
Криостат для рентгеновского дифрактометра 1978
  • Булатов А.С.
  • Долженко В.Ф.
  • Колобердян В.Е.
SU693804A1

Реферат патента 2013 года ОПТИЧЕСКИЙ КРИОСТАТ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для проведения оптических и фотоэлектрических исследований в диапазоне криогенных температур. Основой данного криостата является корпус 1, выполненный в виде стакана из теплоизолирующего материала (например, пенопласта). На дне внутренней части корпуса расположен держатель образца 2, выполненный из материала с высокой теплопроводностью для снижения градиента температуры (например, меди). В дне корпуса 1, вблизи образующей внутренней стенки, выполнено одно или несколько отверстий 3. Нижняя наружная часть корпуса выполнена таким образом, что он плотно (без зазоров) устанавливается в горловую часть сосуда 4 с жидким криоагентом 5. При испарении холодный сухой газообразный криоагент поступает через отверстия 3 внутрь корпуса и вытесняет из него теплый (влажный) воздух и тем самым устраняет возможность «обмерзания» держателя и установленного на нем исследуемого образца. Пары носителя омывают держатель, что приводит к его охлаждению. Изобретение позволяет исключить изменение спектра падающего излучения из-за наличия окон, получить возможность проведения исследований в широком диапазоне температур (отличных от температуры хладагента), просто в реализации и имеет низкую стоимость. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 486 480 C1

Оптический криостат, содержащий корпус, внутри которого размещен держатель образца, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде стакана из теплоизолирующего материала с возможностью установки его нижней наружной части в горловую часть сосуда с жидким криогентом без зазора, при этом в дне корпуса, вблизи образующей внутренней стенки, выполнено не менее одного отверстия, а держатель образца установлен внутри корпуса на его дне без перекрытия отверстий.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2486480C1

ПРИЕМНИК ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 2002
  • Беженцев Н.А.
  • Биденко М.Ф.
  • Комаров Н.В.
  • Крашенинников В.С.
  • Кузнецов Н.С.
  • Ляпунов С.И.
  • Никифоров А.Ю.
RU2213941C1
БЕЗВАКУУМНЫЙ КРИОСТАТ 1991
  • Лысенко В.С.
  • Назаров А.Н.
  • Куницкий И.Э.
RU2006734C1
КРИОСТАТ 2000
  • Климов А.Э.
  • Шумский В.Н.
  • Супрун С.П.
RU2198356C2
Криостат для оптических исследований 1984
  • Бузукашвили Иосиф Исаакович
  • Карумидзе Гурам Семенович
  • Трахброт Бронислава Матвеевна
SU1247619A1
US 6003321 A1, 21.12.1999.

RU 2 486 480 C1

Авторы

Григорьев Александр Николаевич

Сапожников Александр Андреевич

Даты

2013-06-27Публикация

2011-12-07Подача