1
Изобретение относится к исследованию оптических материалов, а точнее - к криостатам, предназначенным для оптических исследований.
Известен оптический криостат, содержащий теплоизолированную рабочую камеру с трубками подвода и выпуска хлалагента, нагреватели и оптический Измерительный тракт 1.
Недостатки устройства - его не.экономичность, так как расход хлад-агента не зависит от температуры образца и не регулируется, а максимальный поток хладагента, выбрасывается в атмосферу, недостаточная, эффективность изменения температуры образца, за счет нагрева паров хла.дагента и, как следствие, ограниченность температурного диапазона, так как температура максимального охлаждения образца ограничена температурой газовой фазы хладагента, а также - наличие непосредственной связи рабочей полости с атмосферой на линии измерительного тракта и невозможность исследовать светопропускание и люминесценцию н иннерционность системы регулирования темпера- туры.
Наиболее близким к предлагаемому является криостат для оптических исследований, содержащий соединенные между собой сосуд Дьюара, нагреватель и рабочую камеру с полым светопроводом и держателем образца, установленным на теплообменнике, вход которого подключен к днищу сосуда Дьюара, а выход - через регулируеьый
10 вентиль к атмосфере 2.
Недостатки этого устройст.ва состоят в том, что совместное размещение всех элементов в едином объеме делает невозможным использование его 15 для лабораторных испытаний в поле воздействия ионизирующих излучений, влияющих на систему нагрева, соединительные и уплотнительные элементы и т.д.
20
Кроме того, вакуумирование приводит к увеличению времени подготовки криостата при замене образцов, так как требует полного расхолаживания,
25 осушки и герметизации с последующей откачкой, что обычно отнимает от 3 до 5 часов, а также увеличение расхода хладагента при включении нагревателя для повьаиения температуры
30 образца, необходимость разгерметизации при смене образца, приводит к потере оставшегося хладагентаС :
Цель изобретения - устранение укзанных недостатков, т.е. повышение экономичности и надежности, а также расширения, области применения.
Указанная цель достигается тем, что регулируемый вентиль выполнен трехходовым и дополнительно подключен к выходу светопровода, нагреватель установлен на выходе теплообменника, в код которого дополнительно подключен при помощи патрубка с вентилем к верхней части сосуда Дьюара.
Кроме того, сосуд Дьюара снабжен установленным в нем нагревателем. На чертеже изображена принципиальная схема крирстата.
Криостат содержит теплоизолированную рабочую камеру 1, в которой расположен теплообменник 2, держатель образца 3 и термопару 4 для измерения и регулирования температуры сосуд Дьюара 5 с жидким хладагентом, соединенный с теплообменником трубопроводом 6, пропущенным в нижнюю часть сосуда, другой трубопровод 7 соединяет на выходе теплообменник 2f с выходом 8 светопровода, причем в трубопроводе .последовательно установлены нагреватель 9 и трехходовый регулируемый вентиль 10 с поворотной заслонкой 11, один конец которого связан с атмосферой, источник света 12 установлен на входе 14 светопровода, а приемник 13 на выходе 8 светопровода. Сосуд Дьюара5 снабжен нагревателем 15 и . патрубком 16, и вентилем 17.
Криостат работает следующим образом.
Держатель 3 образца помещают в теплообменник 2, включаются нагреватели 15 и 9 и открывается вентиль 17. Пары подогретого примерно до комнатной температуры хладагента: поступают через теплообменник 2 и трубопровод -7 в выход 8 светопровода. Заслонка 11 nepeKpf iBaeT в это время выход в атмосферу треххол;ового вентиля iO, и затем - в камеру 1 при этом воздух из камеры 1 выдувается, через вход 14 светопровода и происходит продувка камеры.
После продувшей вентиль 17 перекрывают, отключается нагреватель 9, нагреватель 15 продолжает быть включенным и сжиженный :}сладагент под давлением паров в верхней части сосуда Дьюара поступает по трубопроводу 6 в теплообменник и охлаждает образец до температуры жидкого хладагента. Требуемая температура обрАзца контролируется термопарой 4, связанной с нагревателем 15, а регуе лирование скорости продувки и дополнительное р егулирование температуры образца осуществляется посредством управляемой заслонки 11, обеспечивающей регулируемый сброс отработанных паров хладагента в атмосферу
через одно из отверстий трехходового вентиля 10, что позволяет получать 1различные в исследуемом диапазоне температуры образцы в любой момент времени, а также обеспечивает минимальную, необходимую для вытеснения воздуха из камеры 1 и выхода В светопровода подачу паров после продувки.
Расхолаживание криостата ведется
0 в обратном порядке;
Изобретение позволяет расширить методы исследования оптических свойств, а также снизить расход хладагента при работе на промежуточ-5 ных температурах, расширить температурный диапазон исследований и обеспечить экспрессность измерений.
Формула изобретения
1.Криостат для оптических исследований, содержащий соединенные между собой сосуд Дьюара, нагреватель
и рабочую камеру с полым светопроводом и держателем образца, установленliHM на теплообменнике, вход которого подключен к днищу сосуда Дьюара, а выход - через регулируемый вентиль к атмосфере, отличающийся
0 тем, что, с целью расширения области . применения, регулируемый вентиль выполнен трехходовым и дополнительно подключен к выходу светопровода, нагреватель установлен на выходе теплообменника, вход которого дополнительно подключен при помощи патрубка с вентилем к верхней части сосуда Дьюара.
2.Криостат поп. 1, отлиQ чающийся тем, что сосуд Дьюара снабжен установленным в нем нагревателем.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
, 1. Авторское свидетельство СССР 5 w 581353, кл. F 17 С 13/00, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР №.522386, кл: F 25 D 3/10, 1974.
/Е
а И
