Устройство для исследования твердых тел на свч при температурах ниже 1 к

 

,) ити

° (11) 448376

Союз Советских

Социалистических

Республик

Х АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСЕВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено f2. Х2. 72 (215856I6I/2625 (51) M Кл.

g Отп25/58 с присоединением заявки—

Государственный номнтет

Соаета Мнннстроа СССР

Ilo делам нзооретеннй н открытей (32) Приоритет—

Опубликовано30.10.74Бюллетень № 40 (45) .Дата опубликования описания 25Л.74 (53) УдК 62I.385.6 (088. 8) (72) Авторы изобретения С.А.ПН КОВАЦКИЙ и В.M. ØÓËÜI À

ИНСТИТУТ РЯДИОФИЖКИ и ЭЛЕКТРОНИКИ АН УКРАИНСКОЙ ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТВЕРДЫХ TEJf

НА СБЧ ПРИ ТИИПЕРАТУРАХ ХоК

Изооретение относится к гех- I нйке исследовании твердых тел на

СВ% при,снерхнизких температурах (ниже 1Ъ).

iips исследованиях Hà (ВЧ,когда необходимы специальные устройства для передачи высокочастотной мощносги, которые одновременно являются теплопроводниками, теплоизоляция на сверхнизких гемпературах становится особенно сложной.

Для решения проблемы теплоизоляции при сохранении полого волновода в предлагаемом усгройсгве вводится изгиб оси волновода, расположенный в жидком гелии (Т=,РК). Это ослабляет прямое пронйкновение излучения в сверх-, низкотемперагурную камеру и снижает собственное излучение.

В варианте предлагаемого устройсгва 8 -образный изгиб имеет радиус кривизны 3н мм. Ы волноводе размещен экран из фгоропласта толщиной 2 мм. 1!оскольку основ2 ная энергия излучения при T=3Qg

К лежит в интервале длин волн >

5 мкм, а торопласт обладает достаточным пропусканием в инфраб красной области спектра лишь при

Лсб мкм, ra экран служит для устранения остаточного радиационного излучения, которое не устраняется полностью Д -изгибом.

1о Теплообменный газ откачивают из системы диффузионным насосом

ЦЫЛ=100. Откачка проводится через волновод, с этой целью вдоль широкой стенки волновода прорезаны

15 щели размером 30х30 мм. Щели расположены таким образом, чтобы не прерывались токи, текущие по синкам волновода. Использование волновода для откачки позволяет избежать дополнигельного проникно: вения тепла, которое существовало бы при использовании для этой цели специальной трубы, а также уменьшаег расход жидкого телия за счет уменьшения теплопритока к нему, упрощает установку.

Неустранимым источником нагрева образца при измерениях на . СВЧ является приток тепла по мегаллическому волноводу.

Эксперименты показываюг, что именно этот вид геплопритока в данной усгановке при условии устранения радиационного излучения и откачки теплообменного газа определяет дрейф температуры. 1о

Чтобы сделать ez o минималь, нижняя часгь волновода сечением

23х5 мм и длиной 4М мм изготовлена из нейзильбера голщиной

О,Г мм. 15

В предлагаемом устройстве время отогрева образца or O,I до

I,ь К больше 2 час. Скорость изменения темперагурй 2 IQ " К/сек.

С помощью этого устройства можно проводить любые исследования твердых гел на ИЗЧ при мощности не более l.Î вт. Йри необходимости устройство можно использовать для измерений в температур- 25 ном интервале от О,ГК до комнатных температур.

На @иг .I изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.z — - узел I íà иг.Х в уве- зо личенном масштабе.

Йарамаунитная соль-хладагент (около UU X железоаммонииных квасцов), спрессованная в четыре цилиццра I диаметром I5 мм и высо- з5 той аи мм, укрепляется на волноводе 2 из нейзильбера. Тепловой контакт между хладагентом и охлаждаемым резонагором 3 осуществляегся через теплоотвод 4, состоя- 4о щий из ЖО медных проволок диаметром Q,д мм и длиной ХЫ мм. Гемперагуру измеряюг непосредственно вблизи образца угольным сопротивлением Ь. Образец б приклеивают 45 клеем 14-2 к стенке резонатора 3.

Вся эта система находится внутои вакуумной камеры 7 (диаметоок ЪО

448376 4 мы и длиной 450 мм) > Вакуумная камера 7 помещена в обычный zpmocrar, состоящий из гелиевого и азотного

- дьюаров. и р и м е р. В дьюар заливают жидкий гелий, à в вакуумную камеру напускают для теплообмена Faaoобразный гелий под давлением IO . мм рт.ст. Огкачиой паров над поверхносгью жидкого гелия охлаждаюг образец и парамагнитную соль до Х,о К. йарамагнитную соль вво дят в магнигное поле напряженносгью 5,5 кэ, при эгом твплота намагничивания отводится через теплообменный газ. Диффузионным насосом откачивают теплообменный raa в течение 20-30 мин. Maxíèãíoå поле уменьшают до йуля, при этом парамагнигная соль и образец охлаждаются до температуры 0,1 К.

Исследование образца происходит в процессе отогрева до I 5 Ê.

Ьсли необходимо проводить измерения в магнитном поле, то соль размещают OT резонагора йа расстоянии I50 мм и систему после охлаждения перемещают так, чтобы резонатор находился в магйитном поле, а парамагнитная соль вне его.

ПРЕДКАХ ИЗОБРИИЙИ устройство для исследования твердых тел на СВЧ при температурах ниже ГОК, содержащее систему охлаждения, включающую в себя резервуары с жидким азотом, гелием, блок адиабатического размагничивания и систему СЫЧ с полым волноводом, о т л ю ч а ю щ е е с я тем,что, с целью уменьшения теплового облучения образцов через волновод,чаоть or о,проходящая через резервуар с жидким гелием,выполнена$ -образной формы и снабжена тепловым экраном, помещенным между низкотемпературной,частью и резервуаром о жидким гелием.

448376

Улелг

Фиг. д составитель ИСуздаЛЕа

Редактор И ОРЛОВВ Техред Н СФНИНЯ

Изд. М 5 Тираж бЯ

Заказ

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент>, Москва, Г.59, Бережковская наб., 24