Термостат для оптического нелинейного кристалла

 

ТЕРМОСТАТ ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО s НЕЛИНЕЙНОГО КРИСТАЛЛА, содержащий корпус, теплоизолированную камеру с установленным в ней держателем оптического нелинейного кристалла, выполненным в виде тела вращения с переменной толщиной стенок, первый датчик температуры, связанный с первой термобатареей, контактирующей первыми спаями со стенками теплоизолированной камеры, втрорыми спаями - с корпусом, второй датчик температуры, установленный на держателе, отличающийся тем, что, с целью повышения его точности, он содержит экран из теплопроводного материала, охватьтаюпщй с зазором держатель оптического нелинейного кристалла и вторую термобатарею, связанную с вторым датчиком температуры, холодньпми спаями контактирующую с торцом сл держателя, торцом экрана, а горячймис первыми спаями первой термобатареи.

СОЮЗ COBETCHHX

3 ПЮ

PECflVEiЛИН (l9) !! )) 78 А

4(s>) 05 D 23/30!

4t I

Э."ю L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3391465/18-24 ..(22) 02.03,82 (46) 30.06.85. Бюл. 1(24 (72) Г.М.Б.Абдуллаев, К.Ш.Кахраманов, А.И.Грядунов, В.А.Садыков, А.А.Дормидонтов, P.Õ.Наджафов, P.À.Ïåòðåíêî, А.А.Товстолип и P.À.Òàëûøõàíîâ (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физики АН АЗССР (53) 621.555 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 39051,3, кл. G 05 D 23/30, 1975, 2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2869708/18-24, кл. G 05 D 23/30, 1980 (прототип) . (54)(57) ТЕРМОСТАТ ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО

НЕЛИНЕЙНОГО КРИСТАЛЛА, содержащий корпус, теплоизолированную камеру с установленным в ней держателем оптического нелинейного кристалла, выполненным в виде тела вращения с переменной толщиной стенок, первый датчик температуры, связанный с первой термобатареей, контактирующей первыми спаями со стенками теплоизолированной камеры, втрорыми спаями — с корпусом, второй датчик температуры, установленный на держателе, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения его точности, он содержит экран из теплопроводного материала, охватывающий с зазором держатель оптического нелинейного кристалла и вторую термобатарею, связанную с вторым датчиком температуры, холодными спаями контактирующую с торцом и держателя, торцом экрана, а горячимис первыми спаями первой термобатареи.

1164678

Изобретение относится к технике термостатирования радио- и оптикоэлектронной аппаратуры, в частности нелинейных кристаллов, применяющихся в силовой оптике.для генерации второй гармоники лазерного излучения.

Известен термостат, содержащий кожух с установленной внутри цилиндрического нагревателя теплоизоляционной камерой, служащей для размещения 10 термостатируемых элементов jl) .

Недостатками данного термостата являются неравномерность распределения температурного поля вдоль оси нагревателя, увеличивающаяся при на- 1$ личии внутренних нестационарных тепловыделений в термостатируемой детали, и, соответственно,низкая точность поддержания заданной температуры. 26

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является термостат, содержащий блоки терморегулирования с датчиками температуры, теплоизолиро- д ванную камеру, выполненную из теплопроводного материала, термобатареи, установленные между корпусом и камерой, держатель термостатируемого объекта, выполненный в виде тела вра- ЗО щения с переменной толщиной стенок, снабженный фланцем, соединяющим его с теплоизолированной камерой, и нагреватель Pj,, Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения заданного температурного поля, в част-ности требуемой объемной изотермичнасти объекта при колебаниях в широких пределах температуры внешней среды и мощности внутренних тепловыделений.

Кроме того, тепловая схема, используемая в известном термостате, неэкономична, так как в тепловую нагрузку термобатарей входит ие только тепло, выделяемое объектом, но и мощность термокомпенсационного нагревателя.

Цель изобретения - повьппение точности термостата.

Поставленная цель достигается тем,фф что термастат для оптического нелинейного кристалла, содержащий корпус, теплоизолированную камеру с установленным в ней держателем оптического нелинейного кристалла, выполненным 55 в виде тела вращения с переменной толщиной стенок, первый датчик температуры, связанный с первой термобатареей, контактирующей первыми спая- ми со стенками теплоизолированной камеры вторыму спаями — с корпусом; второй датчик температуры, установленный на держателе, содержит экран, из теплопроводного материала, охватывающий с зазором держатель оптического нелинейного кристалла и вторую термобатарею, связанную с вторым датчиком температуры, холодными спаями контактирующую с торцом держателя, торцом экрана, а горячими — с первыми спаями первой термобатареи.

На чертеже схематично представлен предлагаемый термостат. . Термостат для оптического нелинейного кристалла содержит корпус 1, теплоизолированную камеру 2, держатель 3 оптического нелинейного кристалла, первый датчик 4 температуры, первую термобатарею 5, второй датчик

6 температуры, экран 7, вторую термобатарею 8, радиаторные ребра 9.

Термостат работает следующим образом.

Пропуская через термобатарею 5 ток определенной величины, обуславливают возникновение на ее спаях заданного перепада температур и соответственно заданного понижения температуры фланца держателя 3, контактирующего с областью входа луча в оптический нелинейный кристалл, где выделяется наибольшее количество тепла. Обеспечив неизотермичность держателя 3 и, соответственно, изотермичность оптического нелинейного кристалла-объекта, термобатарея 5 отводит выделяющееся в нем тепло на основании теплоизолированной камеры 2, при этом блок регулирования питания (не показан) обеспечивает прецизионное поддержание температуры в точке размещения первого датчика 4 на предварительно уста-, новленном при настройке уровне с заданной точностью, 1

Термобатарея 8 осуществляет грубую термостабилизацию теплоизолированной камеры 2 посредством блока регулирования по сигналам второго датчика 6 на температурном уровне, на 1-2 К превышающем заданный. При этом она вместе с термобатареей 5 нагревает камеру 2. Когда температура внешней среды ниже заданной температуры, а внешняя температура выше температуры стабилизации, термобатарея 8 отводит тепло от камеры 2, по-

11646

Составитель H.Èèðíàÿ

Редактор Ю.Ковач Техред М.Гергель КорректорЕ.Сирохман

Заказ 4186/44 . Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ступающее к ней как от корпуса 1, так и от термобатареи 5. На горячих спаях термобатареи 8 потенциал и плотность тепла повышаются до уровня

) превышающего температуру внешней сре- g ды, что позволяет осуществлять тепло" отвод посредством корпуса 1 с радиаторными ребрами 9.

Профиль держателя 3 определяется не только законом тепловыделений в 10 объекте, но и интенсивностью теплообмена с камерой 2. При величинах теп-. ловыделений в объекте, сравнимых с величиной теплового потока от держателя 3 к камере 4 (или обратно), невозможно применять держатель 3 определеннсго профиля, рассчитанного только по тепловыделениям в оптическом нелинейном кристалле, для обеспечения требуемой изотермичности ввиду gp

78 4 наличия колебаний температуры теплоизолиропанной камеры 2. Функция экрана 7, выполненного из теплопроводного материала, контактирующего с холодными спаями термобатареи 5, сводится к созданию эталонного теплового натекания на боковую поверхность держателя 3 и в свою очередь позволяет точно рассчитать и экспериментально уточнить профиль боковой поверхности держателя и обеспечить прецизионное термостатирование всех зон протяженного тепловыделяющего объекта (оптического нелинейного кристалла) для любой градации значений выделяемых в нем тепловых мощностей.

Предлагаемый термостат путем введения теплового экрана создает более точное поддержание изотермичности оптического нелинейного кристалла.