163423. lajstromszámú szabadalom • Hűtőrendszer anyagminták fizikai jellemzőinek mérésére és a hűtőcellának előírt hőmérsékleten tartására
7 163423 8 a hűtési feladatnak megfelelő hőmérsékletre felmelegíti, aminek következtében az elpárolog és légnemű állapotban átáramlik a 3 bordás hőcserélőbe. A röntgendiffraktóméternél alkalmazott hűtőcella a 4. és 5. ábrákon látható. A hűtőcella hőszigetelését itt is a nagy vákuum létesítése és a hősugárzással szemben a védelmet árnyékoló köpeny alkalmazása biztosítja, így a hűtőcella hőszivárgása csekély értékű, a hőegyensúly fenntartásához kis hűtőteljesítmény szükséges és ezért a hűtőközeg felhasználásának mértéke is alar csony. A hűtőcella egymástól könnyen szétválasztható részekből, továbbá a mintahűtőt az elektromos bevezetéseket a termopár vagy ellenálláshőmérő bevezetéseket és az árnyékoló burát magába foglaló és mintacseréhez kivehető részekből, valamint a goniométeren átvezetett 126 csőtengelyből áll. A 126 csőtengely a 125 tömítőgyűrű közbeiktatásával a 124 csavarok rögzítik a hűtőcellához. A 121 cellarészen ablakkivágások vannak, melyeket az alumínium 127 ablaklemezek fednek. Az ablaklemezek leszorítását fülekkel és csavarokkal megfeszített 130 rugalmas nyomógyűrű végzi a rugalmas erőátvitelt biztosító 129 félkemény réteg közvetítésével. A 127 ablaklemezt a 128 bordázat merevíti. A hűtőcella mintacserénél eltávolítható részeinek központi illesztése a 121 eellarész jobboldalán D4 átmérőjű hengerpalást és arra merőleges homlokfelület van esztergálva. Az x tengely körüli elforgás gátlására 122 illesztőcsap szolgál. A 134 billenthető rögzítőcsavarok merőleges tengelyek befogására — 120°-os osztással — három hasított csonk nyer alkalmazást. A két cellarész homlokfelületeinek felfekvésekor a 123 tömítőgyűrű optimális deformációját a 121 cellarész homlokfelületébe a tömítőgyűrű befogadására alkalmazott horony biztosítja. A 121 cellarészen van a mintaállító 111 tömszelencéje (5. ábra), amely a 112 csavaranyával a 110 forgatógombot és a 109 mozgásgátlót tartalmazó 108 csőtengely vákuumbiztos tömítéséig megfeszíthető. A108 csőtengely végén keresztirányú bemarás és egy vezetőhüvely van, mely a forgásátvitelt, illetve a gyors összekapcsolást biztosítja. A minta beállítása után — még a lehűlés megkezdése előtt — a hőhidat képező 108 csőtengelyt a 109 mozgásgátló által megszabott határig ki kell húzni a 111 tömszelencéből. A hűtőcella ablaknyílásainak megfelelő helyen van a jó hővezető anyagból készített 101 mintatartó, amelynek egyenletes hőmérsékletelosztását és az y tengely irányában való elmozgatását a homogén hőterű minta• hűtő 102 állítható egysége biztosítja. A 101 mintatartó alatt az elektromos hőmérsékletszabályozó beavatkozó szervét képező elektromos 103 fűtőtest van. A mintaállítást végző 105 és 106 mozgatóelemek oldható kötésekkel az állítható egység prizmás egyenesbevezetőjének fenéklapjára van rögzítve. A 106 mozgatóelem tengelyirányú elmozgását a 113 betétcsövön levő felfogó felületre rögzített 107 csavartok vezeti. A mintahűtő jó hővezető anyagból készített 102 állítható egységének kör alakú párhuzamos homloklapjai, a 101 mintatartó és a 103 fűtőtest szimmetrikus elhelyezése, valamint a prizmás egyenes-bevezető jó felületi felfekvése intenzív hőátadást és egyenletes hőmérsékletelosztást eredményez. A mintahűtő 104 álló egységének hűtőközeg oldali kör alakú külső felületén a központi Dj átmérőjű furat van a külső elpárologtató hőszigetelt hűtőközeg csövének centrikus vezetésére. A Dj átmérőjű furat és a külső váll között a furat felé növekedő mélységű horony van. Az így kialakított bordás hőcserélő előnye, hogy a hűtőközeg közvetlenül, a mintahűtő álló egységében áramlik 5 ki a külső elpárologtatóból, és a 90°-os irányeltérés után a homlokfelület hornyaiban a nagyobb átmérő irányába áramlik. így a sugár alakú bordázat a megnövelt hőátadó felület egyenletes öblítését biztosítja. A bordázat külső átmérőjénél a hűtőközeg ismét 90°-os irányelté-10 rést szenved, majd a 113 betétcső fala mellett halad el. Ezután maradék hűtő kapacitásával a 114 gyűrűt és a 137 árnyékoló burát hűti, amelyet a 136 csapok (4. ábra) bajonett zárként rögzítenek. A hűtőközeg kiömlő zónáját a 115 kúpos kördarab D3 átmérőre szűkíti. A 15 116 kiömlő cső rossz hővezető anyagból van és Ltávolságban kinyúlik a hűtőcella jobboldali homlokfelületéből. Ahűtőcella mintacserénél eltávolított részének külső burkolatát a vékony falú rossz hővezető 117 csőnyúlvány, a 121 cellarész a ráhegesztett 119 munkaléc és 20 120 termopár kivezető csonk képezi. A hűtőcella mintacserénél eltávolított részen a tömítőperemnél a 135 zárt csavaranyák hasított csonkokra fekszenek fel. A termopár bevezető — vagy ellenálláshőmérőbevezető -— nagyobb átmérőjű furatának alján 25 a 138 rendező korong van. A huzalok műanyag védőcsöve a 140 csőkapcsolóhoz van erősítve, amelyet a 139 csavaranya a menetes csonkhoz rögzít. A fűtőáram bevezetésére a 119 síkfelületű munkalécen (5. ábra) zárt horonyban tömített 120 bevezetők vannak. 30 A röntgendiffraktóméternél alkalmazott hűtőrendszer működése azonos a 2—3 ábra szerinti kapcsolással azzal a különbséggel, hogy egyes méréseknél lehetőség van külső elpárologtató alkalmazására. A 45 elektronikus hőmérsékletszabályozó beavatkozó szervét az elektromos 35 103 fűtőtekercs képezi. Ha a külső elpárologtató fűtőtekercs áramkörét lekapcsoljuk a hűtőfolyadék a 104 bordás hőcserélőben párolog el. A 45 elektronikus hőmérsékletszabályozó beállításával a minta előírt hőmérsékletét AT^ 10~2 K° pontossággal lehet elő-40 állítani és fenntartani. Gázhűtésnél lekapcsoljuk a 103 fűtőtekercset és bekapcsoljuk a külső elpárologtató fűtőtekercsét. A 45 elektronikus hőmérsékletszabályozó lengésmentes működése és a szabályozási eltérés kicsiny értéken tartása 45 céljából a szabályozott jellemzőket több helyen mérjük és ezek közül a kívánt stabilitást biztosító érzékelővel vezéreljük a 45 elektronikus hőmérsékletszabályozót. A találmány szerinti hűtőrendszer alkalmazása a következő előnyökkel jár: 50 Hosszú folyamatos mérési idő amely alatt változatlan marad a berendezés hőegyensúlya és a készülék beállítása. Nagy hőmérséklet homogenitást és nagy hőmérséklet 55 stabilitást biztosító a minta teljes tömegében. Könnyű és gyors a szabályozhatósága, széles hőmérséklet tartományban három—háromszáz Kelvin-fok között. Lehetséges a hűtőszükségletnek megfelelő hűtőközeg 60 alkalmazása mennyiségi szabályozással, mely növekvő mintahőmérsékletnél kisebb hűtőközeg felhasználást eredményez. A mintahűtője folyadék és gázhűtésre egyaránt alkalmas. 65 Feleslegessé teszi az előhűtőközeg alkalmazását. 4
