Устройство для охлаждения фотоумножителя Советский патент 1988 года по МПК H01J43/04 

1

10

Изобретение относится к области оптических устройств, в частности к фотоумножителям астрофотометров, и может быть использовано при исследовании физических и химических процессов, сопровождаемых оптическим излучением для регистрации пороговых световых потоков.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения путем создания однородного температурного поля и обеспечения компенсации магнитных полей.

На фиГо изображен продольный раз- 15 рез устройства; на фиг„2 показано расположение С-образных прорезей на поверхности полого внутреннего стакана.

Устройство для охлаждения фотоумножителя 1 астрофотометра (на фигурах не показан) содержит аксиально установленные внешнкяо герметичную камеру 2 и полый внутренний стакан 3 Внешняя герметичная камера выполняется вакуумной или газозаполненной и представляет собой цилиндр, выполненный из меди для обеспечения передачи тепла к цилиндрическому оребренходится в тепловом и механическом контакте только с холодными спаями термоэлектрических-батарей 11« Для исключения механических деформаций, возникающих в термоэлектрических батареях 1I вследствие значительного перепада температур на механически закрепленных холодных и горячих спаях в процессе работы устройства, указанные термоэлектрические батареи холодными спаями установлены на подвижных элементах полого внутреннего стакана 3, которые образованы С-об- разными прорезями 12, выполненными в стенках стакана 3 и ориентированными вдоль его образующих, являющими ся термокомпенсаторами. Термоэлектри ческие батареи 11 максимально удале ны от оснований подвижных элементов При этом длина радиальных участков С-образных прорезей превышает размеры холодных спаев термоэлектрических батарей в 2-2,5 раза, а интервал 25 между С-образными прорезями составляет 0,25-0,3 этих же размеров термоэлектрических батарей о Электрические выводы 13 фотоумножителя присоединены к вакуумным токовводам 6 с

20

ному алюминиевому радиатору 4, охваты-30 помощью проводов 14, выполненных из

вающему цилиндр снаружи G одной из сторон камеры установлено основание 5, в которое впаяны герметичные вакуумные токовводы 6, а также установлен вентиль 7 для откачки воздуха из полости камеры 2„ С противоположной основанию 5 стороны камера закрыта герметичной крьппкой 8, в которой установлена линза Фабри 9. Материал крышки выбран таким образом, чтобы согласовать с коэффициентом теплового расширения материала линзы и обеспечить подогрев линзы для устранения запотевания. Внутренний полый стакан 3 снабжен смотровым окном 10 для светового потока Между внещней камерой 2 и полым внутренним стаканом 3 механически плотно установлены термоэлектрические батареи 11, при

этом холодные спаи термоэлектрических gg термоэлектрические батареи 11 осубатарей 11 находятся в тепловом и механическом контакте с наружной поверхностью полого внутреннего стакана 3, а горячие спаи термоэлектрических батарей П - с внутренней поверхностью 4самеры 2о Таким образом, боковая поверхность полого внутреннего стакана 3 окружена газовым или вакуумным зазором, и этот стакан на55

ществляют равномерный отвод тепла от фотоумножителя 1„

Таким образом, техническое реше- ни обеспечивает повышение эффектив ности охлаждения фотоумножителя за счет создания однородного температу ного поля и компенсации магнитных полей.

10

15368462

ходится в тепловом и механическом контакте только с холодными спаями термоэлектрических-батарей 11« Для исключения механических деформаций, возникающих в термоэлектрических батареях 1I вследствие значительного перепада температур на механически закрепленных холодных и горячих спаях в процессе работы устройства, указанные термоэлектрические батареи холодными спаями установлены на подвижных элементах полого внутреннего стакана 3, которые образованы С-об- разными прорезями 12, выполненными в стенках стакана 3 и ориентированными вдоль его образующих, являющимися термокомпенсаторами. Термоэлектрические батареи 11 максимально удалены от оснований подвижных элементов При этом длина радиальных участков С-образных прорезей превышает размеры холодных спаев термоэлектрических батарей в 2-2,5 раза, а интервал 25 между С-образными прорезями составляет 0,25-0,3 этих же размеров термоэлектрических батарей о Электрические выводы 13 фотоумножителя присоединены к вакуумным токовводам 6 с

20

5

0

5

материала с низким коэффициентом теплопроводности и отношением их длины к диаметру не менее 100.

Работает устройство следующим образомо

Световой поток от исследуемых объектов проходит через линзу Фабри 9, смотровое окно 10 полого внутреннего стакана 3 и попадает на фотоумножитель 1, где происходит преобразование светового потока в электрические сигналы, подаваемые далее через токовводы 6 на регистрирующую аппаратуру (на фигурах не показана), Ука- . занное превращение происходит на фоне шумов и выбросов шумовых электронов, что ограничивает приемные системы со стороны пороговых потоков. В процессе работы устройства

55

ществляют равномерный отвод тепла от фотоумножителя 1„

Таким образом, техническое реше- ни обеспечивает повышение эффективности охлаждения фотоумножителя за счет создания однородного температурного поля и компенсации магнитных полей.

Конструкция устройства для охлаждения фотоумножителя характеризуется высокой надежностью, что обеспечивается установкой термоэлектрических батарей на подвижных элементах, компенсирующих температурные деформации термоэлектрических батарей.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения фотоумножителя, преимущественно астрофотометра, содержащее теплоизолирующую камеру, внутри которой коаксиально расположен стакан для размещения фотоумножителя с держателями, по крайней мере одну термоэлектрическую батарею, холодный спай которой нахо3fi8 6

дится в тепловом коитлктг с к.чружмой поверхностью стакана, пакууммыс то- ковводы, отличают о « с я тем, что, с цельна повышения эффективности охлаждения путем создания однородного температурного поля и обеспечения компенсации магпптпых полей, держатели стакана согжещены с термо10 электрическиьш батареями,-ц стакане выполнены термокомпенсаторы в виде плоских пруткин, образованных частями боковых стенок стакана, разделенных прорезями, а термоэлектрические

15 батареи закреплены равномерно и симметрично в азимутальном и осевом направлениях в промежутках между прорезями.

Изобретение относится к области оптических устройств, в частности к фотоумножителям (Ф) астрофотометров, и может быть использовано при исследовании физических и химических процессов, сопровождаемых оптическим излучением для регистрации пороговых световых потоков. Для повыгаения эффективности охлаждения путем создания однородного температурного поля и обеспечения компенсации магнитных полей в ус-тройстве для охлаждения Ф держатели стаканов (С} 3 совмещены с термоэлектрическими батареями (ТВ) II, находящимися в тепловом и механическом контакте с наружной поверхностью С 3, а их горячие спаи - с внутренней поверхностью камеры 2„ вез находятся термокомпенсаторы, образова нНые С-обраэными прорезями в его стенках и ориентированные вдоль его образующих, при этом длина их радиальных участков превышает размеры холодных спаев ТБ в 2- 2,5 раза, а интервал между С-образ- ными прорезями составляет 0,25-0,30 этих же размеров ТВ. 2 ил. (Л со С«д а: 00 4 а

11

У ////////// /7 ////////////

л

m PI Hint (ПИП

5- W

%kNy

У

tz

/ 7

г

/7/7.

///7 777777

1 Фиг. f

шли

1НIIII и 111

///7 777777

L±

ue.2

Редактор Т.Юрчикова

Составитель В.Белоконь Техред И.Попович

Заказ 3393 Тираж 746 .Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная 4

±J

n

Корректор И.Муска