Оптический криостат Советский патент 1977 года по МПК F17C13/00 F25D3/10 

. / 1-Изобретение относится к крногениой технике, а именно к криостатам; предназначенным для оптических исследований.

Известны оптические крирстаты, рабочая камера в которых для уменьшения теплообмена с внешней средой помещается в вакуумиую полость |1}.

В таких криостатах необходима установка вакуумиойлотных окон для ввода излучения как во внутренней, так и в наружной оболочках. В узлах крепления окон возникают иовышеИиые мехаиические иапряжения. Кроме того, использование вакуумных иасосов создает неудобства в эксплуатации..

Указанные недостатки, устранены в безвакуумных оптических крйостатах, в которых АЛЯ теплоизоляции применяются материалы с малой теплопроводностью, например пенопласт

Наиболее близким к предлагаемому крностату по технической сущности и достигаемому эффекту является криостат, содержащий теплонзолн.роваиную пенопластом рабочую камеру, трубку подвода в камеру газообразного хладагента, например азота, с закрепленным внутри трубки нагревателем и трубку ввода излучения и отвода хладагента |3.

В этом криостате вследствие конденсацин п замерзания паров воды, содержащихся .в

воздухе, перед отверстием трубки для ввода излучения образуется непрозрачный туман. Для предотвращеиня образования тумана и обмерзания пенопластовой изоляции в месте вывода газообразного азота установлен на греватель. Однако это приводит к радиациониому нагреву образца, а также к паразитной инфракрасной (ЙК) фотопроводимости в случае образца, чувствительного к ИК излученню. Для уменьшения этих эффектов перед образцом устанавливают специальный фильтр, например .пленку из алюмиинзнрованного полиэтилентерефталата, пропускающий рентгеновское и поглощающий ИК излучение. Одиако решение неприменимо в длинноволновой и особенно в ИК области электромагнитного излучения. Это является недостатком известного криостата.

Цель изобретения -обеспечение возможности проведений исследований не только в рентгеновской, но н и длинноволновой области электромагнитного нзлучеИия, т.е. расширение исследуемого оптнческого диапазона излучения..

Для этого криостат.снабжен дополнительной трубкой для отвода хладагента, выходной конец которвй установлен под углом к выходному концу трубки для ввода нзлучения так, что онн соприкасаются.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого кркостата. (Теплоизоляция УСЛОВНО не попахана).

Криостат включает рабочую камеру 1, снабженную термопарой 2 для измерения температуры, трубку подвода газообразного азота 3 „с электронагревателем 4, основную трубку отвода газообразного азота 5 и дополнительную трубку для отвода газообразного азота 6 с электронагревателем 7.

Исследуемый образец 8 помещается в камере I перед трубкой 5, которая служит также для ввода электромагнитного излучения. Нагреватель 4 подогревает .газ до заданной температуры. При температурах ниже комнатной на выходе газового потока из криостата образуются две области: прозрачная А и область тумана В, насыщенная частицами льда. С повыщением температуры газового потока скорость конденсации и последующего амерзания паров воды, попадающих в поток отводимого азота из. окружающей среды, уменьщается, всл€дствие чего область А увеличивается, а В - уменьшается. Нагреватель 7 в дополнительной трубке б ;служит для управления температурой отводимого суммарного потока азота, т.е. управления -величинами областей А и В; Нагрев подбирается такой, чтобы в любой точке рабочего интервала температур область тумана В не препятствовала бы вводуизлучения.

Датчиком измерения и регулирования температуры служит термопара 2. Стабилизация температурь производится с помощью стандартных схем.

Для теплоизоляции может применяться, нарример пенопласт.

Устранение нагревателя на входе трубки звода излучения сводит к минимуму радиационный нагрев и паразитную ИК фотопроводимость образца, что позволяет отказаться от применения фильтра, устанавливаемого перед 9 образцоя4 для поглощеиия ИК радиации. Это расщиряет оптический диапазон криостата от рентгеновской до ИК области электромагнитного излучения.

Формула изобретения

W

Оптический Криостат, содержащий теплоизолированную рабочую камеру, трубку подвода в камеру газообразного xлaдaгeнт с

закрепленным внутри трубки нагревателем и трубку вводаизлучения и отвода хладагента, отличающийся тем, что, с целью расщнрения исследуемого оптического диапазона излучения, криостат снабжен дополнительной трубкой дЛя отвода хладагента, выходной конец

которой установлен под углом к выходному концу трубки для ввода излучення и соприкасается с ней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

.

1.Авторское свидетельство СССР № 383954, кл. F 17 С 13/00, G 12 В 15/00, G 01 J 3/00, 23.05.1973.

2.«Приборы и техника эксперимента, 1972, № Зт С..264.. ;;. . V -:

3.«Приборы и техника эксперимента, 1974, № 3, с; .

i/WWWV

A.V