160147. lajstromszámú szabadalom • Alacsonyhőmérsékletű variálható héliumkriosztát
11 97 távköztartó cső választja el a 7 folyékony hélium tartály alsó nyúlványától. A folyékony hélium a kívánt hűtőteljesítménytől és működési hőmérséklettől függő mennyiségben a finom szabályozást végző 117, 118, 119 tűszele- 5 pen és a 115 csövön keresztül jut a 102 hőcserélőbe. A hőcserélő belső zárt tere a gázhőmérő alján a külső csőspirálba ömlik, majd á középső és a belső spirálon átáramolva a hőcserélő felső részén a 99 mérőkamra középvo- io nalában haladó csőben halad a 104 diffuzorhoz. A 102 csőspirálok közötti teret jó hővezető forrasztóanyaggal töltöttük ki, és az így kialakított fém henger átesztergált palástjára tekercseltük a 98 fütőspirált, amely az elektro- 15 nikus hőmérsékletsaabályozó— előnyösen a 155—1,24 lajstromszámú PRECÍZIÓS HÖMÉRSÉKLETSZABÁLYOZÖ BERENDEZÉS — beavatkozó szerve. A szabályozó 100 hőérzékelőjét — előnyösen a megfelelő termopárt — a 20 101 jó hővezető foglalatba helyezve jó hőkontaktusba hozzuk az elpárologtató hőcserélő alsó nyúlványával, és beépítési helyén csavarral rögzítjük. Az elpárologtató hőcserélőben a hűtőközeget halmazállapot és hőmérséklet szempontiából a hűtési feladatnak megfelelő állapotba hozzuk. A 104 diffuzorból a gőz vagy gázállapotú hélium a 103 zárt mintakamrába áramlik, és az állítható — a függőleges tengely körül elforgatható —- 106 • mintatart ő és a benne levő minta mellett elhaladva a 106 gá^:- 3 gyűjtő csövön, a 116 kivezető csöveken, a 14 folyékony nitrogén tartály feletti vákuumtérbe benyúló gyűjtőn továbbá az 1 fedélen levő kiömlő csonkon keresztül távozik a kriosztátból. A 116 kivezető csövek fémes felfekvés nélkül 35 a hőszigetelő vákuumtérben vannak felvezetve. A 103 mintakamra külső palástján 180°-os osztással helyezkednek el a külsőmenetes foglalatok. A 109 ablakok 108 lágy fém zsinórral *0 — célszerűen arannyal vagy indiummal — vannak tömítve, a tömítéshez szükséges nyomóerőt 111 hengeres anyákkal fejtjük ki, a hengeres anya és az ablaklemez közötti plasztikus erőátvitelről a körgyűrű felületű 110 fél- 45 kemény réteg gondoskodik. A 105 mintatartó alsó részét a 112 rugalmas gyűrű támasztja meg, a mintatartó keretet alul egy tengelyirányú, felül pedig a hossztengelyre merőleges támasztó csonk — célszerűen vékony rozsda- 50 mentes acél cső — a geometriai illetve az optikai tengelvekbe vezeti. A függőleges tengely körüli orientálást — amelyre refleksziós méréseknél van szükség — a minta elhelyezésekor a merőleges támasztó csonknak a diffuzor ki- „ ömlő peremén levő osztáshézagokba való elhelyezésével érünk el. A 103 mintakamra alsó nyílását a 113 elektromos átvezetőket hordó 114 fedéllel zárjuk, tömítésre 107 lágy fém zsinórt — célszerűen aranyat vagy indiumot .— alkalmazunk. Az optikai végdarab 90 külső burái a a variálható héliumkrioszfát 10 külső váküümköpenyének vastagabb 89 fénéklápjáh'oz — tömi- *5 12 tőpereméhez — a 38 gumigyűrű tömítéssel és a 30 lazakarimával csatlakozik. A külsőmenetes 91 foglalatok vákuumbiztos kötéssel vannak rögzítve, a 93 ablaklemezek tömítésére 92 tömítőgyűrűk — célszerűen penbunán gumigyűrűk — szolgálnak, a tömítőerőt 95 hengeres anyák fejtik ki a 94 plasztikus rétegen keresztül. Az optikai végdarab 96 belső buráját jó hővezető anyagból — célszerűen tiszta rézből készítjük, amelynek felső része a 18 árnyékoló búra 19 menetes csonkjához csatlakozik. A kör alakú ablakkivagásokat a mérési módnak megfelelő réssel készített jó hővezető lemezekkel részben lefedjük. A tenmqpárral történő hőmérsékletmérés hőmérsékleti referencia pontját bizonyos esetekben a folyékony hűtőközeg képezheti. A hőérr zékelő és a folyadék közötti jó hőátvitel biztosítására a jó hővezető anyagokból készített 120 foglalat — amely a 7 folyékony hélium tartály alsó nyúlványának véglapjából nyúlik a folyadéktartályba — és a 121 hőérzékélő tok közül a 120 foglalatnak nagyobb a hőtágulási tényezője, így a szobahőmérsékleten minimális hézaggal illeszkedő hengerfelületék működési hőmérsékleten egymáshoz szorulnak. A termopár a 12ll tok felső végéhez van rögzítve, kivezetése a tengelyirányú furaton keresztül történik. Rögzítését 12,2 csavarral végezzük el. A kriosztát 89 fenéklapjának alsó felületén illeszthető az optikai spektrométer tömítő pereméhez. A 90, 96, 97, 115 és 116 jelű alkatrészek hosszát, a spektrométer H mérete szerint kell meghatározni. A mintahűtő működési hőmérséklete 2 ... 300 K° hőmérsékletek közötti tetszés szerinti érték lehet. A minta hőmérsékletét a gázáramos hűtést jellemző igen jó hőcsere ellenére az energia abszorpció befolyásolja. Ezért a fizikai mérések megkezdése előtt azonos körülmények között célszerű a minta tényleges hőmérsékletét külön megmérni. A 8. ábra szerinti gázáramos nyitott 103 mintakamrájú mintalhűtő 102 elpárologtató hőcserélőjéből 1116 csövön lép ki a gáz alakú — gőz alakú — hűtőközeg. A jó hővezető anyagiból — előnyösen tiszta rézből — készített nyitott 103 mintakiamra fala és 123 zárócsavarja a 102 hő.cserélővel.közel azonos hőmérsékletű. A mintát a jó hővezető fémből — előnyösen tiszta rézből készített 1214 mintatartó és 125 keret határolja, a hőérzékelőt tartalmazó fém tokot a minta feletti furatba lehet erősíteni. A 124 mintatartó felső részén menetes csonk van, amelynek segítségével behajtható a 102 hőcserélő alsó részén levő menetes furatba. A bemutatott mintaelrendezésnél a hőátvitel vezetéssel és sugárzással valósul meg. Működési hőmérséklet 4,2 ... 300 K°. Nagyobb energia abszorpciónál a minta hőmérséklete nagyobb mértékben tér el a hűtőközeg hőmérsékletétől, mint a korábbi zárt mintakamrás elrendezésnél. 6
