Криостат с регулированием температуры образца
Г л о 1 и с А н.. 1«е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ!
Союз Советских
Социалистических
Республик
390328
K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства Ч
М.Кл. r Г7 308
i 25с1 3/10
Заявлено 09Х1.1971 (№ 1668836/23-26) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет—
Опубликовано 11.V!1,1973. Бюллетень ¹ 30
Государстаеннь1й «омнте
Сонета йиннст; аа СССР оо делам иаааретений и открытий
УЛ1, 621.642-97.002 (088.8) Дата опубликования описания 30.Х.1973.
Авторы изобретения
Г. И. Репников и Г. Х. Аветисян
Заявитель
KPNOCTAT С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБРАЗЦА
Изобретение относится к нпзкотсмпературной измерительной технике, может быть использовано прп исследовании электрофизических ц оптических свойств полупроводников и касается крностатов с регулированием температуры исследуемых образцов.
В практике физических исследований известны криостаты, в которых поддерживают температуру, близкую к 77 К.
Такой криостат представляст собой корпус, внутри которого помещают подложку с исследуемым образцом. Подложку соединяют с теплоотводом, имеющим выход наружу, а корпус после закрепления образца герметизнруют. Для охлаждения образца теплоотвод приводят в контакт с х.èäàãåíòîì, в качестве которого чаще всего используют хкидкий азот.
Хорошая тепловая изоляция подложки от окружающей среды обеспечивает сохранение низкой температуры в рабочем объеме криостата.
Для изменения температуры образца теплоотвод ц подложку нагревают либо «самоходом», либо с помощью электрического нагревателя, укрепленного на теплоотводе. При изменении температуры электрическим нагревателем тепловое равновесие образца неустойчиво из-за несоответствия мощностей, идущих на нагревание и охлаждение подложки, и для стабилизации температуры необходимо примененне специальных устройств регулировки с отрицательной обратной связью.
Цель изобретения состоит в создании криостата, в котором возможно поддержание за5 данной температуры в течение длительного времени без использования сложных устройств регулирования. Поставленная цель достигается созданием второго маломощного теп,тоотвода с нагревателем п самостоятельной ем1О костью с жидкостью, с помощью которых осуществляют плавную регулировку подвода тепла к подло>кке.
II3 чертеже дана конструкция безвакуумного крпостата.
15 Криостат состоит 11з корпуса и стакана 2 с ввинченными в них теплоотводами — верхним дополнительным 3 и нижним основным 4.
Нижний основной теплоотвод 4 для охлаждения образца опускают в сообщающийся со20 суд 5 с жидким азотом. Корпус 1 представляет собо "1 гильзу из фторопласта, запрессованную в пенопласт. Стакан 2 из фторопласта вставляют в корпус, и рабочий объем крност;1T;1 герметизируют сверху специальной втулкой из эбонита 0. Основной теплоотвод 4 и подложка 7 имеют сквозное отверстие для выхода испаряющегося азота, что зпа вительно улучшает охлаждение исследуемого образца
8. Для охлаждения дополнительного теплово отвода 8 жидкий азот заливают в стакан 2.
390328
Дополнительный теплоотвод 3 представляет собой медную трубку малого сечения, припаянную к подложке 7. Он питается ототдельного источника жидкого азота и служит основным элементом регулировки и поддерживания температуры подложки. Температуру подложки 7 с помощью нагревателя 9 плавно повышают до требуемой величины. В этом слу ае тепловое равновесие достигают отводом тепла по основиому теплоотводу 4 и плавно регулируемым отводом — подводом тепла по дополнительному теплоотводу 8. Запас жидкого азота в большом сообщающемся сосуде и малая AloliltlocTI, дополнительного теплоотво <а Л обеспечивают постоянство температуры подложки во время измерения. Возможный при этом градиент температуры по подложке весьма незначителен и наолюдается только в ближашпей к медной трубке верхней ее части.
В описанном криостате плавная регулировка температуры осуществляется в диапазоне 90 — 200 К с задержкой температуры в выбранной точке температурного диапазона порядка 10 — 15 мин и с уходом ее за это время не более 2 К.
Предмет изобретения
Криостат с регулированием температуры
I(образца, состоящий из герметизированного корпуса, внутри которого расположена подложка с основным теплоотводом, находящимся в контакте с сосудом с жидким хладагентом, отличающийся тем, что, с целью поддер15 жания заданной температуры подложки в течение длительного времени, криостат снабжен дополнительным теплоотводом с нагревателем и самостоятельной емкостью с жидким хладагентом, выполненной в виде стакана.
390328
Редактор Т. Девятко
Корректор Н. Стельмах
Заказ 5496 Изд. _#_a 1786
Тираж 576
Подписное
ОНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретеннй и открыти1
Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5
Загорская типография
Составитель В. Ивочкии
Текред А. Камышникова
