Устройство вакуумплотного ввода в трекочувствительную мишень

) Заявител СТРОЙСТВО ВАКУУМПЛОТНОГО ВВОРЕКОЧУВСТВИТЕЛЪНУЮ МИШЕНЪ Изобретение относится к конструк ным элементам пузырьковых камер, в частности к пузырьковым камерам, оснае щенным трекочувствительной мишенью, размещенной внутри рабочего объема камеры, и предназначено для теплоизолиро ванного и вакуумплотного металлического. ввода внутрь трекочувствительной мишени чувствительных элементов, например бульбы конденсационного термометра, датчика измерения динамического давления, а такО же линий системы термостатирования, заполнения и измерения статического давления.Известны устройства для ввода чувствительных элементов и рабочих коммуникаций внутрь камеры, содержащие рабочий элемент и внешнюю охватывающую деталь, где роль внешней оболочки играет вакуумный кожух камеры 1 .20Известны также устройства (переливиые сильфоны) для ввода криогенной жидкости внутрь дьюара, содержащие вакуум" ную и рабочую ободочки2 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство вакуммплотного ввода в трекочувсгвительную мишень, содержащее внутреннюю оболочку и внешнюю оболочку с уплотнением на кольцевой зуб в стенке мишени. В этом устройстве, рабочая температура которого составляет г 30 К, ввод выполнен из малотеплопроводного металла (нержавеющей стали). Корпус мишени целиком выполняется из прозрачного и эластичного материала (плексигласа, лексана и т. и.), теплопроводность которого более чем на порядок меньше, чем у нержавеющей стали.Уплотнение ввода осуществляется путем посадки охлажденной до температуры жидкого азота цилиндрической части внеш- . ней оболочки на кольцевой зуб. Последний после отогрева ввода, внедрившись в материал стенки, обеспечивает вакуумплотное соединение, Цилиндрическая часть внешней оболочки проходит через стенку мишени насквозь и, имея по одну сторону3 962825контакт с рабочим веществом мишениа оболочка запрессована на зуб 4 и имеетпо другую сторону контакт с рабочим ве- разрыв; на ширине разрыва выполненшеством камеры, играет роль тепловогопаз 5.моста между ними. Рабочие вещества ми- Пространство между внешней и внутшени и камеры как по условиям работы,ренней оболочками в той части ввода, котак и в зависимости от сочетания рабочих торая вмонтирована в стенку, вакуумировеществ могут иметь существенно разную вано,температуру. Пространство между внешней Очевидно, что в идеальном случае, прии внутренней оболочками не вакуумирова- . равенстве нулю коэффициента теплопроводно 31, 1 п ности стенки мишени, наличие разрываНаличие большого градиента темпера- внешней оболочки в стенке полностьютуры между рабочими жидкостями камеры. исключило бы теплоприток по вводу. Оди мишени, вызывая значительный локаль нако в действительности коэффициент тепный тепловой потоК по вводу, является лопроводности материала стенки мишениФпричиной конвективных токовискажающих 1 у (плексигласа или лексана)в 30 разтреки, по одну сторону ввода и причиной меньше, чем у нержавеющей стали, и бопаразитного кипения по другую сторону лее чем на два порядка меньше, чем уввода. Зто особенно актуально, например, других металлов, В этом случае наличиедля дейтериевой мишени, размещаемой в кольцевого паза в стенке мишени обеспежидком водороде, где разница температурчивает эффективное уменьшение локальноможет достигать 5 К, го теплопритока по вводу. Для этого глуКроме того, отсутствует контроль за бина кольцевого паза должна быть в 10 герметичностью ввода и системы защиты, 20 раз больше толщины стенки внешнейВ случае нарушения герметичности ввода оболочки.возможно практически неконтролируемоеСхема откачки и контроля за гермезагрязнение дорогостоящего рабочего ве- тичностью (фиг. 2) включает в себяшества мишени, например дейтерия, водо- узел 6 вывода внешней и внутренней обо-родом или утечка этого продукта. Для лочек из корпуса камеры 7 в ее вакуумобеспечения чистоты проведения экспери- ный кожух 8, линию 9 откачки внешнеймента примесь, например, водорода в дей- З 0 оболочки, контактный вакууметр 10, систерни не должна превышать 10 объем- тему 11 вакуумной откачки, бустернуюных долей, Таким образом к конструкции емкость 12, газоанализатор, напримертрекочувствительной мишени, в частности спектрометр 13.вводов, предъявляются жесткие требова- После окончания откачки внешней обоняя, а для обеспечения надежности выпол- лочки последняя отсоединяется от системыпения этого требования необходим конт-вакуумной откачки, По вакуумметру 103роль герметичности. ведется контроль за состоянием уплотнеИель изобретения - уменьшение тепло- ния ввода. В случае ухудшения вакуумапритока и осуществление контроля за гер- . проводится анализ натекающего газа иметичностью, возобновляется откачка внешней оболочки.40Указанная цель достигается тем, что В этом случае нарушение герметичностив устройстве вакуумплотного ввода в тре как со стороны мишени, так и со стороныкочувствительную мишень, содержащем камеры не приводит к смешению и, следовнутреннюю оболочку и внешнюю оболоч- вательно, к загрязнению рабочих веществку с уплотнением на кольцевой зуб в стен- мишени и камеры. Таким образом при43ке мишени, внешняя оболочка имеет раз- возобновлении откачки в случае течи возрыв и на ширине разрыва в стенке мишени можно продолжение работы мишени.,выполнен кольцевой паз, причем прост- Результаты испытания устройства дляранство между внешней и внутренней обо- вакуумплотного ввода следующие. Модельдочками в той части ввода, которая вмон- мишени, выполненную из лексана, заполтирована в стенку мишени, вакуумировано, ф няют жидким дейтерием и помещают вНа фиг, 1 приведено предлагаемое уст- среду жидкого водорода. Разность темперойство, общий вид; на фиг, 2 - схема ратур между водородом и дейтерием сосконтроля герметичности ввода путем от- тавляет 5,3 К. Паразитного кипения икачки кольцевого пространства между конвективных токов в зоне вводов не обвнешней и внутренней оболочками. ф наружено, Вакуум между внешней и внут-В стенку мишени 1 вмонтирован,ва- ренней оболочками поддерживается ста 3Гкуумплотный ввод, состоящий из внутренбильно на уровне 10 Тор, при запуске паней 2 и внешней 3 оболочек, Внешняя соса вакуум становится примерно 10 Тор.5 962825 4Предлагаемое устройство позволит осуществленич контроля за герметичнос уменьшить теплоприток иэ рабочего объе- тью, внешняя оболочка имеет разрыв и на ма мишени в кожух камеры примерно в ширине разрыва в стенке мишени выполпять раз. Осушествление контроля эа гер- нен кольцевой паз, причем пространство метичностью обеспечит чистоту проведемежду внешней и внутренней оболочками ния эксперимента, а также сохранность р той части ввода, которая вмонтирована дорогостоящего вещества мишени, что в стенку мищени, вакуумировано. было невозможно при ранее используемом Источники информации, устройстве. принятые во внимание при экспертизеФ ормула изобретения1 О " 1, Александров Ю. А. и др. Пузырько-вые камеры. , Госатомиэдат, 1963,Устройство вакуумплотного ввода в с, 210, 253. трекочувствительную мишень, содержащее 2. Микулин Е. И, Криогенная техника. Внутреннюю оболочку и внешнюю оболочку М., 4 Машиностроение", 1969, с. 228, с уплотнением на кольцевой зуб в стенкеЗ,СЕЙМ ПАЭТ СН -121138 иВЮ мишени, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 23-314-523-ОЙЕи 1 г 100 1 бТ-ЕсМисоег что, с целью уменьшения теплопритока и 08 сЪОЮЕог, ЬОИ. пр 0 тотип),