Криостат для оптических исследований

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлемо 090779 (21) 2792852/23-26 (51)М. КЛ. Р 25 0 3/10 с присоедимеммем заявки йоГосударственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликовамия описамия 230881(54) КРИОСТАТ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Изобретение относится к исследованию оптических материалов, а точнее - к криостатам, предназначенным для оптических исследований,Известен оптический криостат, со" держащий теплоизолированную рабочую камеру с трубками подвода и выпуска хлапагента, нагреватели и оптический йэмерительный тракт 1. Недостатки устройства - его неэкономичность, так как расход хлад агента не зависит от температуры образца и не регулируется, а максимальный поток хладагента выбрасывается в атмосферу, недостаточная, эффективность изменения температуры образца. за .счет нагрева паров хладагента и, как следствие, ограниченность температурного диапазона, так как температура максимального охлаждения образца ограничена темпеЮ ратурой газовой Фазы хладагента, а такжЕ - наличие непосредственной связи рабочей полости с атмосферой на линии измерительного тракта и невозможность исследовать светопропускание и люминесценцию и иннерционность системы регулирования темпера туры. Наиболее близким к предлагаемомуявляется криостат для оптических исследований, содержащий соединенные между собой сосуд Дьюара, нагреватель и рабочую камеру с полым свето- проводом и держателем образца, установленным на теплообменнике, вход которого подключен к днищу сосуда Дьюара, а выход " через регулируемыйвентиль к атмосфере 12) .Недостатки этого устройства состоят в том, что совместное размещение всех элементов в едином объеме делает невозможныч использование еГо 15 для лабораторных испытаний в полевоздействия ионизирующих излучений, влияющих на систему нагрева, соединительные и уплотнительные элементыи т.д. Кроме того, вакуумирование приводит к увеличению времени подготовки криостата при замене образцов, так как требует полного расхолаживания, осушки и герметизации с последующей откачкой, что обычно отнимает от 3 до 5 часов, а также увеличение расхода хладагента при включении наг" ревателя для повьааения температуры ЗО образца, необходимость раэгерметиэа 8576685 10 15 20 25 35 40 45 50 55 ции при смене обраэца, приводит кпотере оставшегося хладагента,Цель изобретения - устранение укаэанных недостатков, т.е. повышениеэкономичности и надежности, а такжерасшйрения области применения.Укаэанная цель достигается тем,что регулируемый вентиль выполнентрехходовым и дополнительно подключен к выходу светопровода, нагреватель установлен на выходе теплообменника, в код которого дополнительно подключен при помощи патрубка свентилем к верхней части сосудаДьюара.Кроме того, сосуд Дьюара снабженустановленным в нем нагревателем.На чертеже изображена принципиальная схема криостата.Криостат содержит теплоизолированную рабочую камеру 1, в которойрасположен теплообменник 2, держатель образца 3 и термопару 4 для измерения и регулирования температуры,сосуд Дьюара 5 с жидким хладагентом, соединенный с теплообмеНникомтрубопроводом 6, пропущенным в нижнюю часть сосуда, другой трубопровод 7 соединяет на выходе теплообменник 2 с выходом 8 светопровода,причем в трубопроводе 7.последовательно установлены нагреватель 9 итрехходовый регулируемый вентиль 10с поворотной заслонкой 11, один конец которого связан с атмосферой,источник света 12 установлен на входе 14 светопровода, а приемник 13на выходе 8 светопровода. СосудДьюара 5 снабжен нагревателем 15 ипатрубком 16, и вентилем 17,Криостат работает следующим образом.Держатель 3 образца помещают втеплообменник 2, включаются нагреватели 15 и 9 и открывается вентиль17. Пары подогретого примерно докомнатной температуры хладагента;поступают через теплообменннкнтрубопровод 7 в выход 8 снетопровода. Заслонка 11 перекрывает в этовремя выход в атмосферу трехходового вентиля 10, и затем - в камеру 1,при этом воздух из камеры 1 ыдувается через вход 14 светопровода ипроисходит продувка камеры.После продувки вентиль 17 перекрывают, отключается нагреватель 9,нагреватель 15 продолжает быть включенным и сжиженный .хладагент. поддавлением паров в верхней части сосуда Дьюара поступает по трубопроводу 6 в теплообменник и охлаждает образец до температуры жидкого хладагента. Требуемая температура образца контролируется термопарой 4, связанной с нагревателем 15, а регулирование скорости продувки и дополнительное регулирование температуры образца осуществляется посредством управляемой заслонки 11, обеспечивающей регулируемый сброс отработанных паров хладагента в атмосферу через одно из отверстий трехходового вентиля 10, что позволяет получатьразличные в исследуемом диапазонетемпературы образцы в любой момент времени, а также обеспечивает минимальную, необходимую для вытеснения воздуха из камеры 1 и выхода 8 светопровода подачу паров после продувКиаРасхолаживание криостата ведется в обратном порядке;Изобретение позволяет расширить методы исследования оптических свойств, а также снизить расход хладагента при работе на промежуточных температурах, расширить температурный диапазон исследований и обеспечить экспрессность измерений. Формула изобретения 1. Криостат для оптических исследований, содержащий соединенные между собой сосуд Дьюара, нагреватель и рабочую камеру с полым светопроводом и держателем образца, установлен,1 ым на теплообменнике, вход которого подключен к днищу сосуда Дьюара, а выход - через регулируемый вентиль к атмосфере, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, регулируемый вентиль выполнен трехходовым и дополнительно подключен к выходу светопровода, нагреватель установлен на выходе теплообмеыника, вход которого дополнительно подключен при помощи патрубка с вентилем к верхней части сосуда Дьюара.2, Криостат по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сосуд Дьюара снабжен установленным в нем нагревателем.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 581353, кл. Г 17 С 13/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССР Р 522386, кл Р 25 П 3/10, 1974.857668 Составитель Г.ОльшанскаяРедактор Н.Пушненкова Техред.М. Табакович Еорректорй. Макаренко Подписное каз роектная, 4 илиал ППП фПатентф, г. Уаг 4/63 Тирак 566ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, З, Рауш тета СССРкрытийая наб., д.