Способ исследования физических свойств материалов в области промежуточных температур в динамическом режиме и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01N25/00 

13

Изобретение относится к o6jiacTH исследования физических свойств мате- р1&лов и может быть использовано при изучении температурных зависимостей оптических, магнитных и электрических свойств материалов.

Целью изобретения является упрощение процесса измерений и расширение области исследования.

ha чертеже показан вакуумный крио- стат, общий вид.

где L - длина холодопровода; d., - наружный диаметр; d. - внутренний диаметр холодопровода.

Тепловой мост, изготовленный из фторопласта позволяет регулировать скорость отогрева путем перемещения На крьшке размещен ваку т-1ный разъем 7, 20 его .по холодопроводу, к ней также приварены патрубок 8 для от-- Изобретение позволяет проводить

Вакуумный криостат состоит и-э корпуса 1 , в который помещается емкость 2. Между корпусом и емкостью имеется ва- 15 куммная рубашка 3, которая р,ткачива- ется через патрубок 4. Криостат снабжен крышкой 5, которая прижимается к корпусу через вакуумную прокладку 6.

качки паров азота из емкости и патрубок 9 для заливки жидкого азота в емкость, который снабжен вакуумной пробкой (гайкой ) 10. Емкость имеет ,холодопровод J1, на нижнем конце которого крепится держатель образца 12, На холодопроводе вблизи держателя образца закреплен тепловой мост 13, изготовленный из материала с теплопроводностью 0,1-0,3 Вт/мК.

Способ осуществляют следуюгднм образом.

Криостат откачивают через патрубок 4 до давления в вакуумной рубашке около 1,3-10 Па. Б емкость 2 через патрубок 9 заливают жидкий азот, после чего патрубок вакуумно плотно закрывают гайкой 10. Примерно через

35 1. Способ исследования физических свойств материалов в области промежуточных температур в динамическом режиме путем охлаждения образца до температуры кипения охлаждающей жидкос5 мин температура образца понижается 40 ти и последующего, отогрева, во время до 88-95 К (без теплового моста дос- которого производят измерение параметров образца, отличающий- с я тем, что,,с целью упрощения процесса измерений и расширения облас тигла бы 77 К), после чего откачивают форвакуумным насосом пары азота из емкости через патрубок 8. В процессе

откачки паров азота температура образ-45 ти исследования, после охлаждения об- ца понижается и достигает минималь- разца производят откачку паров охлаж- ной 175-80 KJ. В это же время тем- дающей жидкости до ее перехода в пература жидкого азота в емкости так- твердое состояние - образования крис- же понижается до температуры ниже 63 К талла и области разреженных паров (переход азота в твердое состояние), 50 под ним и продолжают ее в процессе Откачку паров азота производят в тече- измерения, одновременно осуществляя ние всего времени измерений, при этом дополнительный подвод тепла к облас- температура твердого азота (кристал- ти разреженных паров, ла) достигает 55-57 К-. В нижней час- 2, Вакуумный криостат для иссле55 дования физических свойств материалов в области промежуточных температур в динамическом режиме, содержащий корпус, емкость с патрубком для заливки охлаждающей Ia дкocти и холоти холодопровода закреплен тепловой мост, обеспечивающий подвод тепла, за счет которого азот испаряется и образуется область разреженных паров, Образование такой области приводит к

резкому уменьшению интенсивности их- лаждения образца, а дополнительный подвод тепла по тепловому мосту, при( водит к отогреву образца, во время.которого производят измерение параметров образца. Установлено, что наиболее оптимальный диапазон скорости отогрева образца -6 град/мин реализуется

10 при выполнении соотнощения

,-4„

A(d2 - . (5,l-7,5)fOV/K

исследования температурных зависимостей физических параметров материалов в динамическом режиме в диапазоне

температур 80-300 К. Констр /кция кри- остата позволяет помещать его между полюсами магнита, окнами оптического прибора и проводить исследования магнитных, оптических и электрических

параметров материалов в указанном диапазоне температур.

Формула изобре, тения

1. Способ исследования физических свойств материалов в области промежуточных температур в динамическом режиме путем охлаждения образца до температуры кипения охлаждающей жидкости и последующего, отогрева, во время которого производят измерение параметров образца, отличающий- с я тем, что,,с целью упрощения процесса измерений и расширения облас ти исследования, после охлаждения об разца производят откачку паров охлаж дающей жидкости до ее перехода в твердое состояние - образования крис талла и области разреженных паров под ним и продолжают ее в процессе измерения, одновременно осуществляя дополнительный подвод тепла к облас- ти разреженных паров, 2, Вакуумный криостат для иссле313

допровод, диаметр которого меньше ди- рметра емкости, отличающий- с я тем, что емкость снабжена дополнительным патрубком для откачки па- ров охлаждающей жидкости, а холодопро вод выполнен в виде полого цилиндра, причем коэффициент теплопроводности материала, из которого выполнен холо- допоовод, его длина, наружный и внут- ранний диаметры выбраны в соответствии с соотношением

;i(d -dl )/L (5,1-7,5),

где L d длина холодonровода; наружный диаметр; dj- внутренний диаметр; - коэффициент теплопроводности, а между холодопроводом и корпусом кри- остата установлен тепловой мост,изготовленный из материала с теплопроводностью О,1-0,3 Вт/мК.

Изобретение относится к .дованию физических свойств материалов и может быть использовано при изучении температурных зависимостей оптических, магнитных и электрических свойств материалов. Цель изобретения - упрощение процесса измерений и расширение области исследования. Криостат откачивают до давления в вакуумной рубашке около 1,3-10 Па. Откачку паров азота производят в течение всего времени измерений. При этом температура твердого азота достигает 55-57 К. В нижней части хо лодопровода, где закреплен тепловой мост и по нему происходит подвод тепла, за счет которого азот испаряется, образуется область разреженных паров. Образование такой области приводит к резкому уменьшению интенсивности охлаждения образца, а дополнительный подвод тепла по тепловому мосту - к отогреву образца, во время Которого измеряют его параметры. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. (О

Кристалл

гРедактор О.Юрковедкая

Заказ 6220/45

Тираж 776Подписное

ВЩИПИ Государственного комитета СССР

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

о

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

/2

/J

Составитель С.Беловодченко

Техред А.Кравчук Корректор М.Демчик