Устройство охлаждения фотоумножителя

 

Союз Советсинк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК©МУ С ИЛЬСТВУ («)800682 (61) Дополнительное и авт. свмд-ву— (22) Заявлено 210379 (21) 2738025/18-25 с прмсоединеммем эаявкм Йв (23) Приоритет (Я)м. кл.Р

G 01 J 5/28

Гвсуяарствемямй квинтет

СССР не ленам нзобретенмй и открмтнй

Опубликовано 3001.81- бюллетень М 4 (53) УДК 621. 383..29 088.8) Дата опублмковаммя описания 30.01.81 (72) Авторы мэобретеммя

В,В. Сахаров и И.И, Кривоносов (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ ФОТОУМНОЖИТЕЛЯ

Устройство относится к контрольно-измерительной технике, а именно, к системам охлаждения фотоумножителя.

Известно устройство охлаждения фотоумножителя, содержащее корпус, фото" умножитель, прокладки н змеевик с хладагентом (11.

Однако это устройство не облада- © ет требуемой эффективностью ввиду ! недостаточно нг цежного контакта катод» ной части фотоумножителя с элементами охлаждения.

Известно также устройство охлаждения фотоумножителя содержащее корпус и хладойровсщ (21 . недостатком втвг@ устройства является отиосйтельно низкая эффективность охлаждения.

Цель изобретения увеличение эф 2© фективности охлаждения.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство охлаждения фотоумножителя, содержащее корпус и хладопро" е вод, содержит вакуумную камеру, образованную стенками и входным окном корпуса и расположенной внутри корпуса мембраной с отверстием для ввода в вакуумную камеру катодной части фотоумножителя, жестко соединенного с мембраной, а между хладопроводом и торцом фотоумножителя расположены пружинные теплопроводные шайбы, жестко соединенные с хладопроводом. Пружинные теклопроводные шайбы могут быть выполнены в виде биМеталлических пластин.

На.чертеже приведено .устройство охлаждения фотоумножителя.

Устройство содержит корпус 1, мембрану 2, фотоумножитель 3, кварцевое окно 4, вакуумную камеру 5, вакуумный патрубок б, пружинные теплопроводные шайбы 7, хладопровод 8, хладагент 9, оптические окна 10. Фотоумножитель 3 в катодной части препарирован термодатчиками 11, а в области крепления с мембраной 2 - тензодатчиками 12.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток Ф, проходя через кварцевое окно 4 и оптические окна

10, попадает на чувствительную торцовую часть фотоумножителя 3, который вырабатывает электрический сигнал, связанный с интенсивностью измеряемого светового потока Ф. Отношение сигнал-шум фотоумножителя в значительной мере определяется воз

800682 можностью охлаждения и стабильного поддержания температуры катодной части фотоумножителя . Для решения этой задачи несбходимо охлаждать со стороны торца катодную часть фотоумножителя 3, Эта задача решается введением параллельно с мембраной 2 пружинных теплопроводных шайб

7, охлаждаемых через хладопровод 8 хладагентом 9. Поджатие торца фотоумножителя 3 к пружинным теплопроводным шайбам 7 осуществляется вакуумированием с помощью вакуумно» го патрубка 6 камеры 5.

Вакууьееетрическое давление преобразуется в силу преобразователем, одним из элементов которого является мембрана 2, осуществляющая это преобразование с помощью эффективной площади, Ila отношению к точке приложения и направлению действия силы в преобразователе мембрана 2 соеди- Щ нена параллельно с цепью из последовательно соединенных корпуса Фотоумножителя 3 и пружинных теплопроводных шайб 7, Возникающая сила, с одной стороны, поджим ет торец фотоумножителя 3 к пружинным теплопроводным шайбам, с другой стороны, деформирует корпус фотоумножителя 3. Деформация корпуса фотоумножителя 3 с помощью тензодатчиков 12 преобразуется в электрический выходной сигнал, пропорциональный поджимающей силе.

По электрическому выходному сигналу осуществляется контроль степени вакуумирования камеры 5 и степени поджатия торца фотоумножителя 3 к пружинным теплопроводным шайбам 7.

Необходимая температура в катодной части фотоумножителя 3 контролируется термодатчиком 11.

Кроме того, фотоумножитель 3 рас- 4О положен на равном расстоянии по обе стороны мембраны 2, а катодная часть фотоумножителя 3 помещена в герметичной вакуумной камере 5. Тем самым повышается эффективность принуди- gg тельного охлаждения катодной части фотоумножителя 3, а часть фотоумножителя с открытыми электродами выводится из вакуумной области. На электродах не конденсируется влага. Эта часть фотоумножителя 3 охлаждается конвективным путем. Расположение фотоумножителя 3 на равном расстоянии по обе стороны мембраны 2 обеспечивает равновесное состояние упругой механической системы преобразователя вакуумметрического давления в силу.

Тем самым повышается надежность работы системы охлаждения.

Одним из вариантов выполнения пружинных теплопроводных шайб 7 являются биметаллические пластины. Биметаллические пластины в зависимости от температуры торцовой части фотоумножителя 3 деформируется, изменяя контакт между отдельными пластинами. Регулируется тепловой контакт между торцовой частью фотоумножителя 3 и хладопроводом 9. Таким образом, поддерживается стабильность температуры охлажденной катодной части фотоумножителя 3.

Устройство охлаждения фотоумножителя было испытано в установке для измерения интенсивности светового потока при исследовании состояния теплоэнергетических высокотемпературных объектов. В результате испытаний установлено, что надежность и эффективность системы охлаждения повышены в 5-10 раз. Система удобна в эксплуатации и технологична.

Формула изобретения

1. Устройство охлаждения фотоумножителя, содержащее корпус и хладопровод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения эффективности охлаждения, оно содержит вакуумную камеру, образованную стенками и входным окном корпуса и расположенной внутри корпуса мембраной с отверстием для ввода в вакуумную камеру катодной части фотоумножителя,.жестко соединенного с мембраной, а между хладопроводом и торцом фотоумножителя расположены пружинные теплопроводные шайбы, жестко соединенные с хладопроводом.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пружинные теплопроводные шайбы выполнены в виде биметаллических пластин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Shardanaud, Compact Photomultipiier Hausing With Controlled

Cooling. - Rev. Sci. Jnstrum., 43, 1972, 9 4, p. .641-643.

2. Зайдель А.Н. и др. Техника и практика спектроскопии. Физика и техника спектрального анализа. М., Наука", 1972, с. 320 (прототип).

800682

Составитель В. Белоконь

Редактор И. Михеева Техред A. Ач Корректор iO, Ковинская

Заказ 10400/50 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.. Ужгород- ул. Проектная, 4