Криостат для рентгенографии материалов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 362232 Союз Советских Социалистических Респтблнкавт. свидетельствависи мое аявлено 25.1 Х,1969 ( 136297525-28) 1. Кл. б 01 п 23,02 с присоединенПриоритетОпубликовано заявкиКомитет ло делам изобретений н открыти лри Свввте Ииннстрое СССРЗ.Х 11,1972. Бюллетеньза 19 ания описания 6.11.1973 УДК 620.179 152+539.26 (088,8) Дата опубли Авторыизобретения А, А, Бойко, В, В, Зубенко, Н. И, Комяк, Л, И. Маркина,Ю, Г. Мясников, В. Н. Самородиицкий, Н. С. Снетков,М. Б. Соловейчик, М. М. Уманский и Ю. Н. Финкельтптейнявитель ИОСТАТ ДЛЯ РЕНТГЕНОГРА МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к приборам для рентгенографического исследования и контроля материалов и может быть применено в качестве низкотемпературной приставки к дифрактометру общего назначения.Известен криостат для рентгенографии материалов, содержащий корпус с металлическим сосудом для хладагента, держатель исследуемого образца и трубку для подвода паров хладагента к держателю и нагреватель, расположенный на пути паров хлад- агента.Образец находится на теплоизолирующей подкладке, и вращение его не предусмотрено.Криостат имеет тепловую защиту из материала, плохо проводящего тепло (пенопласт), с прорезью в нем для прохода рентгеновского излучения. Прорезь заклеена пленкой, слабо поглощающей рентгеновское излучение. Несколько рядов пленки образуют газовые камеры, обеспечивающие тепловую защиту образца со стороны прорези.В известном криостате для разъединения в тепловом отношении сосуда для хладагента и держателя образца трубка должна быть выполнена из материала с малым коэффициентом теплопроводности, иметь малое поперечное сечение и достаточно большую длину. А это ведет к тому, что образец, расположенный на конце трубки, не может быть достаточно быстро охлажден до выбранной низкой температуры, а предельно низкая температура (температура кипения жидкого хладагснта) недостижима из-за большого пути холодного 5 газа вдоль канала с малой теплопроводностью.Кроме того в известном криостате образецзакреплен механически на длинной трубке, что не обеспечивает достаточной жесткости 10 конструкции, а разность коэффициентов термического расширения материалов конструкции прибора и температурные напряжения его деталей ведут к изменению положения рабочей плоскости образца, что, в свою очередь, 15 требует подыостпровки прибора при переходе,с одного температурного режима на другой и, в конечном счете, исключает прецизионность прибора. Система крепления образца не позволяет обеспечить вращение его в собствен ной плоскости при низких температурах.С целью расширения интервала рабочихтемператур в сторону температуры кипения хладагента, упрощения эксплуатации и обеспечения прецизионности во всем интервале 25 рабочих температур в предложенном криостате нагреватель расположен внутри трубки, которая выполнена из материала с высокой теплопроводностью и теплоизолпрована от нагревателя. Криостат снабжен осью, с котороп 30 связан держатель исследуемого образца, и362232 Тираж 404 аказ 226 НИИП писное зд. Типография, пр. нова приводам вращения оси. Кроме того, осьвключает отрезок из материала с низкой теплопроводнастью, и торец ее падпружинен,Криостат также снабжен нагревателемуплотнения оси, а внутри сосуда для хладагента установлена заливаемая хладагентом металлическая емкость, служащая для изоляциивнутреннего объема криостата от атмосферы,Кроме того, внутри сосуда мажет быть размещен подогреватель, 1 ОНа чертеже показан предложенный криостатв разрезе,На основании 1 для установки криастатана гониаметр расположен корпус 2 с сосудом3 для хладагента. В сосуде для хладагента помещен подогреватель 4, трубка для заливкихладагента б, металлическая емкость б, служащая для изоляции внутреннего объемакриостата от атмосферы, и змеевик-охладитель 7. Змеевик-охладитель соединен с трубкой 8, выполненной иэ материала с высокойтеплапроводностью и прикрепленной ко днусосуда 3, Внутри трубки расположен нагреватель 9, который теплоизалирован от нее.Держатель 10 образца, выполненный иэматериала с высокой теплаправодностью, помещен на оси 11, имеющей возможность вращения от внешнего привода 12,Для уменьшения подвода тепла к образцуось выполнена составной, включающей в своейсредней части отрезок иэ материала с низкойтеплопроводностью.Торец оси, нахадящиися в зоне комнатныхтемператур, поджат пружиной 13 и шарикомподпятника 14,35На оси 11 установлено уплотнение 15,исключающее попадание атмосферного воздуха внутрь прибора с подогревом его (дляисключения абмерзания) от отдельнага нагревателя 1 б.40Перед отверстиями, сквозь которые парыхладагента выводятся в атмосферу, установлен нагреватель 17,При заливке хладагента (жидкого азота)первая его порция, попадая в емкость б, отсекает внутренний объем криостата от атмосферы, а бурное кипение этой порции хладагентасоздает повышенное давление внутри сосудадля хладагента.Пары хладагента поступают через змеевикохладитель 7 в трубку 8 и, получая с помощью нагревателя 9 требуемую температуру,поступают к образцу, Скорость испаренияхладагента, а следовательно, и объем его паров, поступающих к образцу, может регулироваться с помощью подогревателя 4. Отработанные пары выводятся через систему газоотводных каналов и в месте выхода в атмосферу для исключения обмерзания подогреваются до комнатной температуры нагревателем 17.Компенсация температурного удлинения оси осуществляется за счет поджатия ее торца пружиной 13. Предмет изобретения1. Криастат для рентгенаграфии материалов,содержащий корпус с сосудом для хладагента, держатель исследуемого образца, трубкудля подвода паров хлэдагента к держателюи нагреватель, расположенный на пути паровхладагента, отличающийся тем, чта, с цельюрасширения интервала рабочих температур всторону температуры кипения хладагента, нагреватель расположен внутри трубки, котораявыполнена из материала с высокой теплапроводностью и теплаизолирована ат нагревателя.2. Криостат по п, 1, отличающийся тем, чтоон снабжен осью, с которой связан держательисследуемого образца, и приводом вращенияоси.3, Криастат по пп. 1 н 2, от,гичаюиийсятем, что ась включает отрезок из материалас низкой теплоправодностью и торец ее подпружинен,4. Криостат па пп. 1 - 3, отличсгющийся тем,что он снабжен нагревателем уплотнения оси.5. Криастат па пп. 1 - 4, отгачаюигийся тем,что внутри сосуда для хладагента установленазаливаемая хладагентом металлическая емкость, служащая для изоляции внутреннегообъема криостата от атмосферы,6. Криостат по пп. 1 - 5, отгичаюигийся тем,что внутри сосуда размещен подогреватель.