Криостатный держатель образца

О П И С А Н И Е 261738ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 29.Х 11,1967 ( 1206121/18-10)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 13,.1970. Бюллетень5Дата опубликования описания 19 Х,1970 Кл, 421, 1201 МПК б 011 сУДК 536.581(088,8) Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвтор изобретения Я, Я, Страумен Латвийский государственный университет нм. П. СтучкиЗаявитель КРИОСТАТНЬ 1 Й ДЕРЖАТЕЛЬ ОБРАЗЦА Настоящее изобретение относится к низко- температурным приборам, в частности к держателям образцов для криостатав, применяемых для исследования свойств магериалов при различных температурах.Известны держатели образцоз криостатов, содержащие корпус, встроенный нагревательный элемент и тепловое сопротивление в виде гелиевого теплового ключа, соединяющее один конец корпуса образца держателя с корпусом теплового ключа.Однако в известных образцах держателя наблюдается передвижение образца в глоскости, параллельной плоскости прилегания образца, из-за теплового расширения корпуса образца держателя при изменении его т",. мпературы, что недопустимо для точных измерений, например, при прохождении пучка света через образец перпендикулярно его плоскости. Кроме того, по всей площади прилегания ссразца изза отвода тепла от одного конца корпуса образца держателя устанавливается неодинаковая температура.С целью устранения влияния теплового расширения в направлении, перпендикулярном световому потоку, проходящему через исследуемый образец, и улучшения распределения температуры по плоскости прилегания образца, в криостатном держателе образца тепловые сопротивления, соединяющие корпус держателя образца с корпусом сосуда хладагента, выполнены в виде трех стержней и установлены перпендикулярно плоскости прилегания образца к держателю.5 На чертеже изображен предлагаемый держатель образца, образец и сосуд с хладагентом.Держатель образца состоит из корпуса 1 икрышки 2, которые в разъеме 3 спаяны или 10 сварены диффузионной сваркой, Корпус выполнен с карманом, в который вставлен образец 4, прижимаемый прижимом 5. На крышке 2 установлена нить накаливания 6, соединенная с выводами 7, сидящими в изоляторах 15 8, и удерживаемая крючками 9, закрепленными в изоляторах 10, Тепловые сопротивления 11 выполнены (заодно с крышкой) в виде трех ножек и установлены перпендикулярно к плоскости прилегания образца к держателю. Ма териал и сечение ножек выбираются в зависи.мости от жесткости и требований теплового режима. Концы тепловых сопротивлений 11 впаяны в корпус сосуда 12 с хладггентом мягким припоем 18.25 Узел измерительного устройства 14, например источника монохромного света, луч А от которого проходит через точку Б образца 4, воспринимается другим узлом измерительного устройства, например фотоэлектронным умно 30 жителем 15.При наполнении сосуда 12 хладагентом крышка 2, корпус 1 и образец 4 через тепловые сопротивления 11 охлаждаются до температуры испарения хладагента. Сечение, длина и материал сопротивлений 11 зависят от необходимой скорости охлаждения нри определенной массе держателя образца, мощности нагревательного элемнта, требуемой жесткости крепления держателя образца и выбирается по расчету. Подключая выводы 7 к источнику, питания и пропуская ток через нити накаливания б, в зависимссти от выделяемой мощности на нити накаливания изменится температура корпуса 1 держателя образца и, соответственно, температура образца 4, что дает возможность получить на необходимое время температуру держателя образца выше температуры испарения хладагента, Используя для нити накаливания 6 тугоплавкие материалы и изоляторы 3 и 10 из керамики, можно пользоваться держателем образца до температур, определенных температурой плавки материала корпуса 1 держателя образца. Тем. пература корпуса сосуда 12 с хладагентом практически остается постоянной и не зависит от температуры образца держателя и место крепления держателя образца на сосуде 12 не меняется после заливки сосуда хладагентом, Весь перепад температуры от температуры образца держателя до темперагуры испарения хладагента практически приходится на тепловое сопротивление, так как сечение и коэффициент теплопроводнссти теплопроводной части сосуда 12 с хладагентом намного больше аналогичных величин теплового сопротивления 11; следовательно, держатель образца при изменении его температуры будет двигаться из-за термического расширения материала теплового сопротивления 11 исключительно по прямой, перпендикулярной к плоскости прилегания образца к держателю, и исследуемая точка Б образца 4 не будет выходить из луча А.5 Температура места исайки близка к температуре сосуда 12 с хладагентом, поэгому можно использовать низкоплавкий припой (практически из-за требований обслуживания криостата припой с температурой плевки около 10 100 С), и замена одного держателя другимудобна и легко исполнима.Так как держатель образца имеет малыегабариты (например, для образца размерами 10 Х 10)(2 мм держатель образца с тепловыми сопротивлениями имеет размер 17)(10 мм и вес 7 г) и соответственно малую тепловую инерционность; управление температурой легко автоматизировать.Равномерность отвода тепла от образца до стигается расположением тепловых сопротивлений и тем, что температура сосуда практически равна во всех точках креплечия к нему тепловых сопротивлений. 25 Предмет изобретенияКриостатный держатель образца, содержащий корпус, встроенный нагревательный элемент, тепловые сопротивления, соединяющие 30 корпус держателя с корпусом сосуда хладагента, отличающийся тем, что, с целью устранения влияния теплового расширения в направлении, перпендикулярном световому по.току, проходящему через исследуемый образец, 35 и улучшения распределения температуры поплоскости прилегания образца, тепловые сопротивления выполнены в виде трех идентичных стержней и установлены перпендикулярно плоскости прилегания образца к держателю,. В, Афанас едак Составитель И. И, Дубеа Техред А. А. Камышннков ректор Н. С. СударенковЗаказ 1106/14ЦНИИПИ Комит Тираж 500по делам изобретений и открытий пр 1Москва К, Раушская наб., д. 4 ипогра 1 ия, пр. Сапун Подписное овете Министров СССР