Криостат

, 179 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(21)4952275/13 гентах, Сущность изобретения: криостат (22) 28,08.91содержит вакуумную рабочую камеру с объ- (46)28.0293. Бюл. М 8 . ектодержателем, сосуд Дьюара и электро- (71) Московский энергетический институт нагреватели. Труб ка для подвода (72) С.А.Соколик, А,М.Гуляев и О.БМухина . хладагента из сосуда Дьюара в камеру , (73) С.А,Соколик, А,.М.Гуляев и О.Б,Мухина снабжена системой управления потока, со- (56) Справочник по физико-техническим ос- стоящей из двух кранов. Обьектодержатель новам криогеники, М,: Энергоатомиздат, выполнен в виде двух дисков, в йижнем из изд. З-е, 1985, с,369, которых имеются каналы для прохода хлаАвторское свидетельство СССР дагента. На одном из дисков размещен М 390328, кл. Р 25. О 3710, 1973. электронагреватель по всей его поверхности,Авторское свидетельство СССР а рабочая камера снабжена криоэкраном в М 1043439, кл. Г 25 О 3/10, 1983, виде резервуара .с хладагентом, дно и (54) КРИОСТАТ боковые стенки которого служат для эк- . (57) Использование:относится ккриогенной ранирования верхней поверхности объектехнике, к устройствам для быстрой эамо- тодержателя от стенок рабочей камеры, розки различных объектов в жйдких хлада ил. Над обьектодержателкриоэкран 12 в виде цилизервуара. Боковые стенкиревернутый стакан.резервуара имеет трубку 1поступает хладагент,В стенке рабочей камкриоэкрана 12 имеются отпускания световода 14,ем расположенндрического реего образуют пеВерхнее дно 3, через которую в стен для и е с Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при исследовании злектрофизических и оптических свойств полупроводниковых структур. Данные исследования могут проводиться в широком диапазоне температур с регулированием температуры объектов.Целью изобретения является улучшение однородности охлаждения обьектодержателя, повышение эффективности работы криостата, расширейие его функциональныхх возможностей.На фиг 1 изображена конструкция предЛагаемого криостата; на фиг.2 - система управления потоком хладагента.Криостат выполнен разъемным и состоит из двух частей, Верхняя чаСть криостата состоит из вакуумной рабочей камеры 1, в которой. расположен объектодержатель в виде двух соприкасающихся дисков. Диск 2 укреплен на трубе 3, Диск 4 прижат к диску Фк М 2 снизу и имеет каналы 5. Ко всей поверхности диска 4 прилегает электрон агре ватель 6.На деталях 4 и 6 снизу надет открытый ре.зервуар, образованный крышкой 7 и припаянной к ней трубкой 8; Трубка 9 проходит в центре рабочей камеры и соединена с кана- О лами диска 4, Трубки 8 и 9 соосны, причем . 0 трубка 9 имеет меньший диаметр, чем труб- Ь ка 8, Трубка 9 составная, ее часть соединена Фь втулкой 10, снизу трубка 9 заканчивается а фланцем 11, 1799441Нижняя часть криостата состоит из сосуда Дьюара 16 с жидким хладагентом. Сосуд Дьюара плотно. закрыт крышкой 17, сквозь которую проходят соосно трубки 18 и 19, Трубка 18 меньшего диаметра опущена 5 в жидкий хладагент, на ней внизу крепится электронагреватель 20, Трубки 18 и 1.9 вне сосуда Дьюара соединена с системой регулировки потока хладагента (фиг,2) 21, имеющей два сквозных отверстия. Одно "0 отверстие центральное и служит продолжением трубки 18, в другое отверстие вставлена трубка 22, в которой могут вращаться трубки 23 и 24, работающие в качестве кранов. Трубки 23 и 24 заглушены с одной сто-. 15 роны и имеют в стенке по одному отверстию, При вращении трубок эти отверстия могут совпадать с отверстиями в детали 21, которые выходят в пространство20между трубками 18 и 19. Трубки 23 и 24расположены так, что с помощью трубки 23можно соединять объем сосуда Дьюара сцентральным отверстием детали 21, а с помощью трубки,24 объем сосуда Дьюара сатмосферой. Сверху деталь 21 заканчивает. ся фланцем 25,При работе криостата его верхняя инижняя части соединяются с помощьюфланцев 11 и 25. Для охлаждения объектодержателя жидким хладагентом включают 30электронагреватель 20, в сосуде Дьюара создается избыточное давление и благодаряэтому жидкий хладагент поднимается потрубкам 18 и 9 к объектодержателю 2, краны .23.и 24 при этом закрыты. Хладагент проходит по каналам 5 диска 4, заполняет резервуар под дисками 4 и 5 и далее выходит ватмосферу по трубке 10, Для охлажденияобъектодержателя газообразным хладагентом открывают кран 23, который соединяет 40верхнюю часть сосуда Дьюара, где находится газообразный хладагент, с трубкой 9. Далее.газообразный хладагент проходит тотже путь, что и жидкий, Скорость подачи газообразного хладагента можно регулировать в зависимости от мощности,подаваемой на нагреватель 20 и с помощьюкрана 23. Для нагревания объектодержателя выше комнатной температуры служитэлектронагреватель 6, Поддерживать заданную температуру исследуемых образцовможно автоматически с помощью терморегулятора, а также с помощью ЭВМ,Для выравнивания температуры по площади обьектодержателя диски 2 и 5 выпол нены из материала с высокой теплопроводностью; например из меди. Трубки 7, 9, 10, 18, 19, 23, 24 могут быть выполнены из нержавеющей стали. Трубка 22, в которой вращаются краны, для создания герметичности и удобства вращения кранов выполнена из фторопласта. Втулка 10 и кольца 15 выполвены из электроизоляционнцх материалов, благодаря чему объектодержатель изолирован от корпуса криостата и от сосуда Дьюара. Криоэкран 12 расположен так, что он предохраняет образец от фонового излучения стенок рабочей камеры.Использование изобретения позволит проводить исследования полупроводниковых структур на пластинах большого диаметра. Введение в криостат диска с выбранными отверстиями и резервуара под диском позволяет увеличить однородность охлаждения исследуемых объектов, Введение кранов дает возможность проводить ох-. лаждение либо жидким, либо газообразным хладагентом, что позволяет уменьшить энергозатраты на охлаждение образцов. Помещение в рабочую камеру криоэкрана экранирующего образец от фонового излучения; и введение световода дает возможность проводить оптические исследования обьектов.Формула изобретенияКриостат, содержащий вакуумную рабочую камеру с объектодержателем, сосуд Дьюара с жидким хладагентом, электронагреватели, один из которых установлен в сосуде Дьюара, а другой у объектодержателя, трубку для подвода хладагента из сосуда Дьюара и расположенную соосно с ней трубку для вывода хладагента в атмосферу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что трубка для подвода хладагента снабжена системой уп- . равления потока хладагента, состоящей из двух кранов, установленных на этойтрубке между сосудом Дьюара и рабочей камерой, а объектодержатель выполнен в виде двух соприкасающихся дисков, нижний из которых имеет каналы для прохода хладагента и . электронагреватель размещен по всей его поверхности, при этом рабочая камера снабжена криоэкраном в виде резервуара с хладагентом, дно и боковые стенки которого служат для экранирования верхней поверхности объектодержателя от стенок рабочей камеры,1799441 Петрова Редактор Т,Орл роизводств Заказ 792 ВНИИПИ Госуда Составитель С.СоколикТехредМ,Моргентал, . Корректо Тираж . Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10