Устройство для измерения температуры в вакууме

796921 А 1 СОК)З СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСЙАТЕНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБР К 7/ АВТОРСКОМУ. СВИД Ь 1 2(21) 491249010 :- : лекулярно-лучевой эпитаксйи. Сущность (22) 19,02,91.:.изобретения: устройство содержит метал-. (46) 23.02;93; бюл, %7 лический тепловырввнивающий.блок в ви- (71) Научно-исследовательский технологи- де цилиндра, в полостикоторого (нэ его ческий институт .: .:- .",:,внутренней поверхности) закреплен, хо- (72) И;Б;Махов 1 А.Г.ХаФизов, В.И.Кратенко лодный спай дифференциальной термопаи ЭМ.Помазковэ .:-ры, На внещйей поверхности цилиндра (56) Проспект фирмы "Чо Яеесоп", Велико- размещен терморезистор в виде катушки, британия, 1988:.:,.:: . : окруженный тепловым экраном. ТейловыАвторское свйдетельство СССР равнивающий блок размещен снаружи ва- М 1744519, кл.6 01.К 7/12, 1990, " куумной камеры и через электроизоляцию (54) УстРОйатВО ддя ИЗМЕРЕНЙятЕМ- герме ично соедйнен с ее фланцем, Через ПЕРАТУРЫ В ВАКУУМЕ . . гермовводы фланца дифференциальная (57).Использование. контроль температуры термопара подключена к измерительному в вакуумных установках, например для мо- прибору. 1 ил. ему устройству, прииняющие холОдные мовводэми, выполнв вводов, Недостатком является недостаточ. ия при изменении из-за наличия тепло- ежду термопэрйыми ными к регистрирующ чем проводники соед спэи термопарыс гер ны из материала гермо известногоустройства ная точность измерен темперэтурй объекта вого сопротивления м Изобретение относится к термометрии и предназначено для измерейиятемпературы находящихся в вакууме объектов.Известно устройство для: измерения температры в вакууме, используемые в установке,. молекулярно-лучевой эпитэксии для измерения температуры зффузион ного источника. Известное устройство представляет собойтермопару,-рабочий спай которой прижат к тиглю источника; в котором находится испаряемый ма 1 ериал, э холодный спай приварен к гермовводам, расположенным на вакуумном фланце и подключенным. другими, своими концами при помощи компенсационных проводов к электроизмерительной схеме, имеющей датчик температуры холодного спал. Недостатком известного устройства является низкая точность измерения из-зэ отсутствия компенсации изменения перепада тем.ператур концов гермовводов внутри и/снаружи вакуумной камеры, в которой размещен источник.Ближайшим к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения темпе: ратурй в вакууме, содержащее термопару и тепловыравнивающее тело, выполненное в виде вакуумного фланца, в полостях которо го, расположенйых с противоположных сторон фланца, размещены холодные спаи термопары, подключеннйе к измерительной схеме, и терморезистор. Вакуумнйй фланец снабжен гермовводами, подключен1796921 3 4проводами,:телом, фланца и термореэисто- Устройство для измерения температуры, рами, ухудшающего компенсацию измене- состоит из вакуумной камерй 1; с пристыкония температуры .холодного спая. В ванным к ней герметично фланцем 2,наусловиях вакуума теплообмен затрудняет-. котором размещен объект 3, температурася, а теплоразогрев холодного спая, .из-за 5 которого измеряется термоэлектрическогопередачи тепла по термопарным проводам, преобразователя 4 в виде дифференциальусиливается. Необходимость электроизоля.- ной термопары, рабочий спай 5. которого.ции между холодным спаем термопреобра-. прижат к поверхности объекта 3, полого ме. зователя и телом фланца также увеличивает таллического цилиндра 6, вакуумноплотнотепловое сопротивление, что приводит.к 10 через электроизоляцию 7 соединенного ссближению точности измерения. : фланцем 2, термореэистора 8, выполненно-.Цель изобретения - повышение точно- го в виде катушки, намотаннойна цилиндрсти измерений, Указанная цель достйгается . 6, и теплового экрана 9, размещенного котем, что в устройстве для измерения темпе- аксиальносцилиндром.б,Холодныйспай 10ратуры в вакууме, содержащем терморе б термопреобраэователя 4 прйваррн к внутзистор, связанный с металлическим ренней поверхности цилиндра:б. Заглушкатепловыравнивающим блоком, в .полости 11 выполняет роль электро- и теплоизолятокоторого размещен холодный спай термо- ра, Электроизоляция 7 полого металличеэлектрического преобразователя, подклю- ского цилиндра 6 от фланца 2 йредстаеляетченного к измерительному прибору через 20 собой керамическую трубу, имеющую вакугермовводы фланца вакуумной камеры, умноплотное соединение с цилиндром б иснабженного керамический заглушкой, теп- фланцем 2. Термопреобраэователь 4 черезловыравнивающий блок выполнен в виде гермовводы 12 и термареэистор 8 подклю. цилиндра, размещенного снаружи вакуум- чаются к измерительной схеме (на фиг, неной.камеры игерметичносоединенйогосее 25 показано),фланцем через электроизоляцию; холодный.спай термоэлектрического преобразовате- Устройство работает следующим обраля, выполненный в виде дифференциальной зом.термопары,. закреплен на внутренней по- . При разогреве обьекта 3 температураверхности цилиндра, терморезистор, вы-. 30 рабочего слал Б термопреабразователя 4полненный в виде катушки и окруженный повышается, врезультате чегона гермоввовведенным тепловым экраном, размещен дах 12 возникает термоЗДС, величина кото.на внешйей поверхности цилиндра, а кера- рой определяется разностью температурымическая заглушка установлена напротив рабочего 5 и холодного 10 спаев. Термореполостй последнего. 3 Б зистор 8 с малой погрешностьЮ измеряет:. Выполнение тепловыравнивающегб температуру холодного спая.10, так как изблока в виде полого металлического цилин- меряемая и реальная температуры приблидра, в котором размещается холодный спай зительно равны из-эа малого тепловоготермопреобразователя,позволяет снизить сопротивления между ними. В процессе равлияние теплового излучения измеряемого 40 эогрева обьекта 3 за счет излученйя проис-.обьекта на температуру цилиндра,электро- ходит разогрев стенок вакуумной камеры 1,изоляция цилиндра от фланцапозволяет не- фланца 2, гермовводов 12, Разогрев стенокпосредственно закрепить холодный спай цилиндра 6 за счет размещения в сквозномтермопреобразователя на внутренней по- отверстиифланца 2 керамической заглушкиверхности цилиндра и,тем самым, улучшить 45 11, играющей роль теплового экрана, и затепловой контакт,. размещение терморези- счет использования для изоляции цилиндрастора с внешней стороны цилиндра позво от фланца 2 керамической трубки 7; являляет снизить тепловое сопротивление, ющейся проводником тепла, значительноДифференциальное включение термопре- снижен. Тепловой экран 9 снижает влияниеобразователя, реализуемое за счет разме изменения температуры окружающей сре. щения холодного спая в изолированном от ды на терморезистор 8, Использованиеусфланцатепловыравнивающембло, позво- тройства, например, в установкахляет осуществить.вывод электрического сиг- молекулярно-лучевой эпитаксии позволяетнала через гермовводы, выполнение из повысить точность поддержания темпераматериала, отличного от термопреобразо- % тур молекулярных источников, в которыхвателя; исключает влияние температуры размещаются исходные компоненты требугермовводов на точность измерения. емой пленочной структуры, и, соответственНа чертеже схематично изображено ус- но, повысить качество выращиваемыхтройство для измерения температуры в ва- пленочных структур и полупроводниковыхкууме, приборов на. их основе.1796921 ставитель А.Хайфизовхред М.Моргентал. Корректор; ашков Редактор Т го аз 644. Тираж. ".: . Подписное8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениями открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 енно,издателЬский комбинат "Патент", г. Ужгород; ул,Гагарина, 101 Прои ф о р м у л а и з о б р е т е н и я виде цилиндра, размещенного снаружи ваУстройство для измерения температуры куумнойгкамеры и:герметично соединенное вакууме;содержащеетерморезистор,свя- го с ее фланцем через электроиэоляцию, занный с металлическим тепловыравниваю- холодный спайтермоэлектрического преобщим блоком,.в полости которого размещен; разователя, выполненного в виде диффехолодный спай термоэлектрического преоб- ренциальной термопары, закреплен наразователя, подключенного к измеритель- вйутренней поверхности цилиндра, термоному прибору через гермовводы фланцарезистор, вьптолненный в виде катушки и вакуумной камеры; снабженного керамиче- окруженный введенным тепловым экраном, ской заглушкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем; размещен на внешней поверхности цилинчто, с целью повышения точности измере- дра, к керамическая заглушка установлена ния, тепловыравнивающий блок выполнен в . напротив полости последнего.