Криостат

 

Использование: относится к криогенной технике, к устройствам для быстрой заморозки различных объектов в жидких хладатентах . Сущность изобретения: криостат содержит вакуумную рабочую камеру с объектодержателем, сосуд Дьюара и электронагреватели . Трубка для подвода хладагента из сосуда Дьюара в камеру снабжена системой управления потока, состоящей из двух кранов. Объектодержатель выполнен в виде двух дисков, в нижнем из которых имеются каналы для прохода хладагента . На одном из дисков размещен электронагреватель по всей его поверхности, i а рабочая камера снабжена криоэкраном в виде резервуара с хладагентом, дно и боковые стенки которого служат для экранирования верхней поверхности объектодержателя от стенок рабочей камеры, 2 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 2

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4952275/13 (22) 28,08.91 (46) 28.02..93. Бюл. М 8 (71) Московский энергетический институт (72) С.А.Соколик, А.М.Гуляев и О.БМухина (73) С.A.Ñîêîëèê, А,M.Ãóëÿåa и О.Б.Мухина (56) Справочник по физико-техническим основам криогеники. М,: нергоатомиздат, изд. З-е, 1985, с.369.

Авторское свидетельство СССР

М 390328, кл. F 25. D 3/10, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М 1043439, кл. F 25 Р 3/10, 1983, (54) КРИОСТАТ (57) Использование: относится к криогенной технике, к устройствам для быстрой заморозки различных объектов в жйдких хладаИзобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при исследовании злектрофизических и оптических свойств полупроводниковых структур.

Данные исследования могут проводиться в широком диапазоне температур с регулированием температуры объектов.

Целью изобретения является улучшение однородности охлаждения обьектодержателя, повышение эффективности работы криостата, расширейие его функциональных возможностей.

На фиг 1 изображена конструкция предЛагаемого криостата ; на фиг.2 — система управления потоком хладагента.

Криостат выполнен разъемным и состоит из двух частей, Верхняя чаСть криостата состоит из вакуумной рабочей камеры 1, в которой. расположен объектодержатель в виде двух соприкасающихся дисков. Диск 2 укреплен на трубе 3, Диск 4 прижат к диску

„„5U „„1799441 А3 гентах. Сущность изобретения: криостат содержит вакуумную рабочую камеру с объектодержателем, сосуд Дьюара и электронагреватели. Трубка для подвода хладагента из сосуда Дьюара в камеру снабжена системой управления потока, состоящей из двух кранов. Объектодержатель выполнен в виде двух дисков, в йижнем из которых имеются каналы для прохода хладагента. На одном из дисков размещен электронагреватель по всей его поверхности, I а рабочая камера снабжена криоэкраном в виде резервуара .с хладагентом, дно и боковые стенки которого служат для экранирования верхней поверхности объектодержателя от стенок рабочей камеры, 2 ил.

2 снизу и имеет каналы 5. Ко всей поверхности диска 4 прилегает электрон агре ватель 6.

На деталях 4 и 6 снизу надет открытый резервуар. образованный крышкой 7 и припаянной к ней трубкой 8; Трубка 9 проходит в центре рабочей камеры и соединена с каналами диска 4. Трубки 8 и 9 соосны, причем трубка 9 имеет меньший диаметр, чем трубка 8. Трубка 9 составная, ее часть соединена втулкой 10, снизу трубка 9 заканчивается фланцем 11.

Над объектодержателем расположен криоэкран 12 в виде цилиндрического резервуара. Боковые стенки его образуют перевернутый стакан. Верхнее дно резервуара имеет трубку 13, через которую поступает хладагент.

В стенке рабочей камеры и в стенке криоэкрана 12 имеются отверстия для пропускания световода 14, 1799441

Нижняя часть криостата состоит из сосуда Дьюара 16 с жидким хладагентом. Сосуд Дьюара плотно. закрыт крышкой 17, сквозь которую проходят соосно трубки 18 и 19, Трубка 18 меньшего диаметра опущена в жидкий хладагент, на ней внизу крепится электронагреватель 20, Трубки 18 и 1.9 вне сосуда Дьюара соединена с системой регулировки потока хладагента (фиг.2) 21, имеющей два сквозных отверстия. Одно отверстие центральное и служит продолжением трубки 18, в другое отверстие вставлена трубка 22, в которой могут вращаться трубки 23 и 24, работающие в качестве кранов. Трубки 23 и 24 заглушены с одной сто-. 15 роны и имеют в стенке по одному отверстию, При вращении трубок эти отверстия могут совпадать с отверстиями в детали 21, которые выходят в пространство

20 между трубками 18 и 19. Трубки 23 и 24 расположены тэк, что с помощью трубки 23 можно соединять объем сосуда Дьюара с центральным отверстием детали 21, а с помощью трубки,24 объем сосуда Дьюара с атмосферой. Сверху деталь 21 заканчивает- 25 . ся фланцем 25, При работе криостата его верхняя и нижняя части соединяются с помощью фланцев 11 и 25. Для охлаждения объектодержателя жидким хладагентом включают 30 электронагреватель 20, в сосуде Дьюара создается избыточное давление и благодаря этому жидкий хладагент поднимается по трубкам 18 и 9 к объектодержателю 2, краны .

23.и 24 при этом закрыты. Хладагент прохо- 35 дит по каналам 5 диска 4, заполняет резервуар под дисками 4 и 5 и далее выходит в атмосферу по трубке 10, Для охлаждения объектодержателя газообразным хладэгенТ0М открывают кран 23, который соединяет 40 верхнюю часть сосуда Дьюара, где находится газообразный хладэгент, с трубкой 9. Далее.газообразный хладагент проходит тот же путь, что и жидкий, Скорость подачи газообразного хладагента можно регулиро- 45 вать в зависимости от мощности, подаваемой на нагреватель 20 и с помощью крана 23. Для нагревания объектодержателя выше комнатной температуры служит электронагреватель 6, Поддерживать за- 50 данную температуру исследуемых образцов можно автоматически с помощью терморегулятора, а также с помощью Э В М, Для выравнивания температуры по площади объектодержателя диски 2 и 5 выпол- 55 нены из материала с высокой теплопроводностью; например из меди. Трубки 7, 9, 10, 18, 19, 23, 24 могут быть выполнены из нержавеющей стали. Трубка 22, в которой вращаются краны, для создания герметичности и удобства вращения кранов выполнена из фторопласта. Втулка 10 и кольца 15 выполнены из электроизоляционных материалов, благодаря чему объектодержатель изолирован от корпуса криостата M от сосуда Дьюара. Криоэкран 12 расположен так, что он предохраняет образец от фонового излучения стенок рабочей камеры.

Использование изобретения позволит проводить исследования полупроводниковых структур на пластинах большого диаметра. Введение в криостат диска с выбранными отверстиями и резервуара под диском позволяет увеличить однородность охлаждения исследуемых объектов. Введение кранов дает возможность проводить ох-. лаждение либо жидким, либо газообразным хладагентом, что позволяет уменьшить энергозатраты на охлаждение образцов.

Помещение в рабочую камеру криоэкрэна„ экранирующего образец от фонового излучения; и введение световода дает возможность проводить оптические исследования обьектов.

Формула изобретения

Криостат, содержащий вакуумную рабочую камеру с объектодержэтелем, сосуд

Дьюара с жидким хладагентом, электронагреватели, один из которых установлен в сосуде Дьюара, а другой у объектодержателя, трубку для подвода хладагента из сосуда

Дьюара и расположенную соосно с ней трубку для вывода хладагента в атмосферу, отличающийся тем, что трубка для подвода хладагента снабжена системой уп- . равления потока хладагента, состоящей из двух кранов, установленных на этой трубке между сосудом Дьюара и рабочей камерой, а объектодержатель выполнен в виде двух соприкасающихся дисков, нижний из которых имеет каналы для прохода хладагента и . электронагреватель размещен по всей его поверхности, при этом рабочая камера снабжена криоэкраном в виде резервуара с хладагентом, дно и боковые стенки которого служат для экранирования верхней поверхности объектодержателя от стенок рабочей камеры, 1799441

Составитель С.Соколик

Техред M,Mîðãåíòàë .. Корректор М.Петрова

Редактор Т.Орлова

Производствейно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 792 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета rio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 44/5

Криостат Криостат Криостат 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты человека при работе в среде с высокой температурой или непригодной для дыхания Цель изобретения - уменьшение массы

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к использованию низких температур для длительного (многолетнего) хранения биологических материалов

Изобретение относится к области криогенной техники и предназначено для хранения жидкого гелия в требуемом температурном диапазоне, обеспечивающем работу сверхпроводящего соленоида в части создания и поддержания магнитного поля заданной величины, и может быть использовано при решении ряда научно-технических и прикладных задач, например, для разгрузки накопленного кинетического момента инерционных исполнительных органов (ИИО) системы управления двигателей (СУД) космического корабля (КК)

Изобретение относится к области холодильной технологии

Изобретение относится к области холодильной обработки и хранения пищевых продуктов

Изобретение относится к холодильной технике и предназначено для замораживания продуктов с использованием криогенных жидкостей

Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию, к установкам для замораживания пищевых продуктов путем непосредственного их контакта с жидким азотом

Изобретение относится к области холодильной обработки и хранения пищевых продуктов

Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию и предназначено для замораживания пищевых продуктов при их контакте с криогенной жидкостью
Наверх