Терморегулируемый криостат Советский патент 1992 года по МПК F25D3/10 

J J2

Изобретение относится к криогенной технике и предназначено для охлаждения объектов, например приемников инфракрасного излучения, D процессе их обследования при низких температурах.

Цель изобротения повышение точности регулирования температуры объекта.

На чертеже изображен терморегулируемый криостат.

Терморегулируемый криостат содержит теплоизолированный корпус 1, сосуд 2 для криоагентз 3. нагреоатель 1, электрически соединенный с блоком автоматического регулирования, датчик 5 температуры, имеющий тепловой контакт с держателем, выполненным в виде стакана с днищем б для крепления объекта 7 на его внешней поверхности.

При этом стакан установлен коаксиаль- но сосуду 2 с образованием зазора 8 между их поверхностями. В его стенках 9 размещены винты 10, установленные с возможностью обеспечения теплового контакта со стенками сосуда 2. Нагреватель 4 выполнен пленочным и расположен мехсду днищем б стакана и дниа1ем 11 сосуда 2. прилегая к ним. Вакуумированная полость t2 криоста- та огранич еиа корпусом 1 и съемной крышкой 13 и соединена через патрубок 14 с системой откачки.

Терморегулируемый криостат работает следуюш,им образом.

При удалении из сосуда 2 криоагента 3 и снятой крышке 13 до упора со стенкой сосуда 2 сворачивается столько винтов 10, сколько необходимо для оптимального охлаждения обследуемого объекта 7, который ycтaнaвлv1вse cя на днище 6 держателя, (чрышку 3 закрывают и герметизируют на корпусе 1. Включают откачку полости 12. После достижений в полости 12 требуемого разрежения в сосуд 2 подают криоагент 3. На нагреватель.4 подается электропитание и с помощью блока регулирования температуры по сигналу датчика 5 мо/щерживается- зэданиая температура объекта 7.

После зазершений обследования объекта 7 криоагеит 3 удаляется мз сосуда 2. Пр- сле нагревания днища б стакана до заданной темпера-гур ы, контролируемой с помощью датчика 5, отключают откачку полости 12, через патрубок она заполняется газом. Снимают крышку 13 и извлекают из

полости 12 объекта 7.

За счет вворачивания до упора в стенки сосуда 2 различного числа винтов 10 удается в широком диапазоне температур подо- братъ такое тепловое сопротивление тепловому потоку ветви между криоагентом и держателем от днища 6 через пленочный нагреватель 4 к днищу 11 сосуда 2. при котором для точного поддержания требуемой 0 температуры объекта 7 необходим минимальный теплоприток (с минимальными колебаниями), поступающий к объекту от пленочного нагревателя 4.

Размещение пленочного нагревателя (с 5 малым тепловым сопротивлением из-за чрезвычайно малой толщины и хорошего теплового контакта с прилегающими поверхностями и датчиком 5) между днищами стакана и,сосуда 2 с криоагентом на пути 0 теплового потока от объекта к криоагеиту обеспечивает отсутствие оптического воздействия нагревателя на .объект 7,.существенное снижение градиентов температур между объектом, держателем и нагреватё- 5 лем, уменьшение инерционности регулирования и за счет этого повышение точности регулирования температуры объекта, защиту нагревателя от перегрева (за счет хорошего теплоотвода от него). 0 Все это позволяет поддерживать в кри- остаге температуру объекта с точностью ±0,06 К в диапазоне температур 90-200 К. Формула изобретения Терморегулируемый криостат, содержа- 5 щий теплоизолированный корпус, сосуд для криоагента. держатель исследуемого объекта, нагреватель, электрически соединенный с блоком автоматического регулирования, датчик температуры, имеющий тепловой 0 контакт с держателем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования температурь объекта, держатель выполнен в виде стакана с днищем для крепления объекта на его внешней поверх- 45 ности, при этом стакан установлен коакси- ально сосуду с образованием зазора между их поверхностями, в его стенках размещены винты, установленные с обеспечением теплового контакта со стенками сосуда, а на- 50 греватель выполнен пленочным и расположен ме жду днищами сосуда и стакана и прилегает к ним.