Криостат для оптических исследований

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (111 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.06.80 (21) 2983020/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

F 17 С 3/08

Гееударстваллмй камлтет

СССР (53) УДК 621.594 (088.8 ) Опубликовано 30.03.82. Бюллетень №12

Дата опубликования описания 05.04.82 лв делам нзабратений и еткрмтий (72) Авторы изобретения

М. В. Белоусов и Б. Е. Вольф (71 ) Заявитель (54) КРИОСТАТ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ИСС,ЛЕДОВАНИЛ

Изобретение относится к криостатам для оптических исследований, применяемым, на пример, в физическом эксперименте.

Известен криостат, состоящий из сосуда

Дьюара с жидким криоагентом, расположенный в сосуде держатель для закрепления образца, в котором образец находится вне жидкости и охлаждается ее парами (1).

Известен также криостат, состоящий из сосуда Дьюара с жидким криоагентом, расположенный в сосуде держатель для крепления образца, в котором образец находится вне жидкости и охлаждается за счет теплопроводности держателя, соприкасающегося с жидкостью (2).

Нахождение образца вне жидкого криоагента позволяет избежать рассеяния излучения на флуктуациях плотности жидкости и газовых пузырях, обусловленных непрерывным ее кипением. Недостатками криостатов являются неопределенность температуры образца и сложность конструкции, требующей герметизации или даже откачки сосуда Дьюара во избежание конденсации на образце газов из атмосферы.

Наиболее близким техническим решением к .предлагаемому является криостат для оп2 тических исследований, содержащий сосуд

Дьюара с жидким криоагентом, расположенную в нем емкость со средством для регулируемой подачи в нее криоагента из сосуда

Дьюара, соединенную с пространством над поверхностью жидкого криоагента и держатель исследуемого образца (3) .

Недостатком известного криостата является низкое качество исследования, вызванное попаданием в поток падающего на образец или рассеянного образцом излучения газовых пузырей, обусловленных кипением жидкого криоагента.

Известно, что давление насыщающих паров зависит от температуры. Поэтому температура кипения жидкости определяется

ts давлением и увеличивается с его ростом.

Цель изобретения — повышение качества исследования посредством предотвращения попадания газовых пузырей в поток излучения.

Эта цель достигается тем, что в криостате, содержащем сосуд Дьюара с жидким криоагентом, расположенную в нем емкостью со средством для регулируемой подачи в нее криоагента из сосуда Дьюара, соединенную с пространством над поверхностью

916882

Формула изобретения

Составитель Г. Катенев

Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н от крытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Е. Папи

Заказ 1846/54 жидкого криоагента, и держатель исследуе мого образца, емкость выполнена из теплопроводящего материала и держатель размещен на внешней поверхности емкости.

На чертеже изображен вариант конструкции криосгага, разрез.

Криостат включает сосуд Дьюара 1, держатель 2 с образцом 3. Держатель 2 размещен на внешней поверхности емкости 4, соединяющейся с пространством над поверхностью жидкого криоагента через трубку 5.

Средство для регулируемой подачи криоаген- 4в та представляет собой поплавковый регулятор уровня и состоит из изогнутой трубки 6 и поплавка 7 с запорным приспособлением 8.

Образуемый трубкой 6 и поплавком 7 с запорным приспособлением 8 регулятор уровня обусловливает заполнение жидким кри1j оагентом внутреннего объема емкости 4 и постоянство его уровня. Поскольку уровень жидкого газа в емкости ниже уровня в сосуде Дьюара, температура кипения жидкости, находящейся в емкости, меньше, чем жид- в кости, находящейся снаружи. Нагрев криоагента за счет теплопередачи извне вызывает нагрев. емкости и кипение криоагента во внут.реннем ее объеме. К тому же приводит нагрев образца излучением. Вызванный разностью температур непрерывный тепловой поток, направленный от образца и окружающей емкость жидкости к жидкости во внутреннем объеме емкости, вызывает охлаждение образца и жидкости вне емкости. Это исключает возможность ее кипения в распо4 ложенной вблизи емкости области. Поскольку форма емкости выбирается исходя из геометрии опыта (направлений падающего на образец и рассеянного образцом излучения) жидкость в потоке излучения не кипит.

Таким образом, в предлагаемом криостате отсутствует рассеяние излучения на газовых пузырях, что позволяет повысить качество исследования.

Криостат для оптических исследований, содержащий сосуд Дьюара с жидким криоагентом, расположенную в нем емкость со средством для регулируемой подачи в нее криоагента из сосуда Дьюара, соединенную с пространством над поверхностью жидкого криоагента, и держатель исследуемого образца, отличающийся тем, что, с целью повышения качества исследования, емкость выполнена из теплопроводящего материала и держатель размещен на внешней поверхности емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Уайт Г. К. Экспериментальная техника в физике низких температур. М., Физматгиз, 1961, с, 175.

2. «Приборы и техника экспертимента», 1959, № 1, с. 116.

3. Фастовский В. Г. и др. Криогенная техника. М., «Энергия», 1974, с. 427 (прототип).