ВС1:;С(;ЮЗНАЯП4Тг:ЦТ'К!. •••>&::"•:-•::"ЦД^:^hfk t :.-t ^ i ^-^ ^-^4t.,;' ...--•.. р,^-^,.'11г- ! .::- '•':<•'f~^'''-"'J' Д Oi'i?3j!i';»^ 1 ~,f l;-'i Советский патент 1973 года по МПК F17C13/00 G01J3/00 G12B15/00 

1

Для изучения оптических спектров различных веществ, электронно-колебательной структуры молекул и фотохимического поведения активных частиц необходимы криостаты, обеспечивающие щирокий диапазон температур от 4,2°К и выше.

Известно несколько конструкций криостатов для оптических измерений, выполненных в виде сосуда Дьюара, снабженного системой испарения хладагента. Однако эти системы имеют сравнительно большой вес и размеры, затрудняющие их использование с различными оптическими приборами; гелиевая ванна имеет небольшую емкость (1,5-2,5 л); время работы с такими криостатами составляет 2- 6 час без дополнительной заливки жидким гелием; для смены образцов требуются предварительный отогрев и разборка криостата.

Предлагаемый криостат для работы в диапазоне температур 4,2 - 300°К позволяет упростить его эксплуатацию и изготовление. Это достигается тем, что в предлагаемом криастате ячейка для образца размещена в цилиндрическом трубопроводе, к верхней части которого присоединен теплоприемник, цилиндрическая рубащка теплоприемника расположена в пространстве между трубопроводом и наружным кожухом и снабжена окнами в области расположения ячейки для образца. Регулятор -поступления паров хладагента выполнен в виде втулки, свободно посаженной на трубопроводе в месте расположения отверстий.

Предлагаемый криостат изображен на чер5 теже.

Он выполнен в виде трубопровода /, погружаемого в серийный сосуд 2 Дьюара (типа СД-10Г) с л идким гелием. Трубопровод имеет рабочую камеру 3 с тремя кварцевыми окнами 4, расположенными так, что два из них параллельны одно другому, а третье составляет прямой угол по отношению к ним. Кварцевые окна непосредственно приклеены к трубопроводу без компенсаторов эпоксидной

5 смолой, которая обеспечивает вакуумноплот,ный шов в широком диапазоне температур и возможность многократного глубокого охлаждения. При этом материал рабочей камеры выбирают с коэффициентом линейного

0 расширения, близким к коэффициенту линейного расширения материала окон (инвар, кварц). Трубопровод защищен теплоприемником 5 и помещен в наружный кожух 6. Объем между трубопроводом и наружным кожухом

5 откачивают через сильфонный вентиль 7. В части трубопровода расположен электрический нагреватель-испаритель 8 и сделав ряд небольших отверстий 9, которые могут перекрываться скользящей втулкой-заслонкой

0 0. Второй электрический нагреватель-регулятор 11 находится в средней части трубопровода. Электропровода от нагревателей выводят нарул у и присоединяют к клеммам на тефлоновой трубке 12.

Сочленение металлического трубопровода с сосудом Дыоара осуществляют с помощью уплотнения 13. Образец вводят в камеру через уплотнение 14. Выходящий газообразный гелий собирается в газгольдер через штуцер 15.

Принцип работы криостата заключается в следующем.

Для работы с жидким гелием перемещением втулки-заслонки вдоль отверстий на нижнем конце трубопровода устанавливают время работы при соответствующем уровне жидкого гелия в Дьюаре. Путем испарения жидкого гелия с помощью нижнего нагревателя-испа.рителя в сосуде создается избыточное давление, за счет которого жидкость через отверстия в трубопроводе заполняет рабочую камеру. Для работы при температуре выще 4,2°К трубопровод можно погрузить в сосуд Дьюара так, чтобы отверстия находились над уровнем жидкого гелия в Дьюаре. Испарение жидкого гелия создает определенный поток газа в трубопроводе с образцом, регулируемый нижним нагревателем. Подогревая поток с помощью второго электрического пагре|вателя-регулятора, расположенного в средней

части трубопровода, можно получить любую требуемую температуру образца до 300°К.

Температуру потока газа можно измерять термопарами и термометрами сопротивления и поддерживать с помощью различных терморегуляторов.

Предмет изобретения

1.Криостат для оптических исследований, содержащий сосуд Дьюара, нагреватель-испаритель жидкого хладагента, регулятор поступления паров, трубопровод, на одном из

концов которого выполнены отверстия, и ячейку для образца, а также наружный кожух, отличающийся тем, что, с целью упрощения методики его эксплуатации, ячейка для образца размещена в цилиндрическом трубопроводе, к верхней части которого присоединен теплоприемник, цилиндрическая рубашка теплоприемника расположена в пространстве между трубопроводом и наружным кожухом и снабжена окнами в области расположения

ячейки для образца.

2.Криостат по п. 1, отличающийся тем, что регулятор поступления паров хладагента выполнен в виде втулки, свободно посаженной на трубопровод в месте расположепия отверстий.

/-