[實(shí)用新型]一種低溫杜瓦腔室

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520581346.5
• 申請(qǐng)日: 2015-08-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204943012U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭方準(zhǔn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連齊維科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): F17C1/00
• 分類號(hào): F17C1/00;F17C13/04;F17C13/00
• 代理公司: 大連博晟專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21236
• 代理人: 于忠晶

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及超高真空環(huán)境下的低溫恒溫領(lǐng)域，特別涉及一種低溫杜瓦腔室。

背景技術(shù)

超高真空技術(shù)目前已經(jīng)是表面科學(xué)、半導(dǎo)體應(yīng)用、高能粒子加速器、核聚變研究裝置和宇宙開(kāi)發(fā)領(lǐng)域不可或缺的技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境，就離不開(kāi)超高真空環(huán)境；為了實(shí)現(xiàn)超低溫環(huán)境，就離不開(kāi)低溫恒定器。超低溫是研究材料物理化學(xué)性質(zhì)變化，不可缺少的環(huán)境因素，對(duì)航天工業(yè)及宇宙開(kāi)發(fā)都具有重要的特殊意義。

為營(yíng)造超低溫恒溫環(huán)境，必須具備三個(gè)條件：

一、超高真空環(huán)境：其目的是減小熱量的傳遞和散失，以此來(lái)達(dá)到保溫效果。真空度越高，能夠傳遞熱量的分子越少，當(dāng)達(dá)到超高真空環(huán)境時(shí)，可以認(rèn)為能量傳遞與散失主要是熱輻射，因此超高真空環(huán)境是實(shí)現(xiàn)超低溫環(huán)境首先需要保證的；

二、保溫：其目的是減小熱量散失速度的一種重要手段，也是為了降低能量消耗的主要手段之一；

三、降低輻射量：降低輻射量是延緩溫度散失的問(wèn)題，也是為了降低能量的消耗，是降低能量散失的一種延續(xù)手段。

現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備中普遍存在的問(wèn)題為：真空漏率較高，不利于維持超高的真空環(huán)境；保溫性能較差，熱量散失速度很快，同時(shí)通過(guò)輻射形式向外散失的能量較大，導(dǎo)致液氮、液氦的消耗量較高，成本大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為的目的是克服上述問(wèn)題，提供一種低溫杜瓦腔室，結(jié)構(gòu)緊湊合理，真空漏率小，密封性好，殘留氣體量少；抗腐蝕性好；腔室本體采用不銹鋼，可耐高溫烘烤；具有雙層保溫系統(tǒng)；具有輻射屏蔽系統(tǒng)；漏熱少；低溫表面無(wú)霜；液氦消耗量少，滯留時(shí)間長(zhǎng)。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的的采用的技術(shù)方案是：一種低溫杜瓦腔室，其特征在于：真空機(jī)構(gòu)包括腔室外筒的上端連接上法蘭，腔室外筒的下端連接腔室端蓋，腔室端蓋的下部連接探入外筒，探入外筒的下端連接真空密封頂，探入實(shí)驗(yàn)管通過(guò)導(dǎo)向環(huán)插裝于真空機(jī)構(gòu)內(nèi)，探入實(shí)驗(yàn)管的外部通過(guò)探入液氦筒套裝有液氦機(jī)構(gòu)，液氦機(jī)構(gòu)的外部通過(guò)探入真空屏蔽筒套裝有液氮機(jī)構(gòu)，液氮機(jī)構(gòu)的外部通過(guò)探入真空屏蔽筒套裝于真空機(jī)構(gòu)內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述真空機(jī)構(gòu)包括腔室外筒的上端連接腔室上密封法蘭，腔室上密封法蘭的上部連接上法蘭，上法蘭上分別連接安全閥、角閥、密封法蘭，腔室外筒的下端連接腔室下密封法蘭，腔室下密封法蘭的下部連接腔室端蓋，腔室端蓋上連接探入外筒，探入外筒的下端連接真空密封頂，真空密封頂?shù)南露诉B接聚四氟乙烯錐頂。

進(jìn)一步地，所述液氮機(jī)構(gòu)包括套裝于腔室外筒內(nèi)的液氮屏蔽外筒，液氮屏蔽外筒內(nèi)套裝有液氮屏蔽內(nèi)筒，液氮屏蔽內(nèi)筒的上、下兩端分別通過(guò)液氮屏蔽上蓋、液氮屏蔽下蓋與液氮屏蔽外筒相連，液氮屏蔽下蓋下部連接屏蔽下蓋，液氮屏蔽上蓋上分別連接液氮進(jìn)入接頭、液氮放出接口，屏蔽下蓋的下部與腔室下密封法蘭相連，屏蔽下蓋上連接探入真空屏蔽筒，探入真空屏蔽筒套裝于探入外筒內(nèi)，探入真空屏蔽筒的下端連接探入真空定位端蓋，探入真空定位端蓋與真空密封頂相連。

進(jìn)一步地，所述液氦機(jī)構(gòu)包括套裝于液氮屏蔽內(nèi)筒內(nèi)的液氦筒，液氦筒的上端連接液氦筒端蓋，液氦筒端蓋上分別連接有液氦進(jìn)入接頭、液氦放出接頭、安全閥、液氦細(xì)管，液氦細(xì)管的上端連接上法蘭，液氦筒的下端連接液氦筒下蓋，液氦筒下蓋通過(guò)液氦導(dǎo)向環(huán)與探入液氦筒相連，探入液氦筒的下端連接探入液氦屏蔽端蓋，探入液氦屏蔽端蓋與探入真空定位端蓋相連，探入液氦筒內(nèi)套裝探入實(shí)驗(yàn)管，液氮屏蔽上蓋與液氦筒端蓋之間設(shè)有至少1片屏蔽片。

進(jìn)一步地，上法蘭分別連接液氦進(jìn)入接頭、液氮放出接口、吊耳、角閥、安全閥、液氦放出接頭、液氮備用接口、安全閥、液氮進(jìn)入接頭。

進(jìn)一步地，安全閥上連接有球閥。

進(jìn)一步地，探入實(shí)驗(yàn)管由上至下依次穿過(guò)密封法蘭、上法蘭、液氮屏蔽上蓋、液氦細(xì)管、液氦筒端蓋、液氦筒下蓋、屏蔽下蓋、腔室端蓋。

進(jìn)一步地，探入實(shí)驗(yàn)管的上、下兩端分別連接有樣品放入接口、探入實(shí)驗(yàn)端蓋，探入實(shí)驗(yàn)管與上法蘭、液氮屏蔽上蓋、屏蔽片之間分別設(shè)置有導(dǎo)向環(huán)，探入實(shí)驗(yàn)管與屏蔽下蓋、腔室端蓋之間分別設(shè)置有同軸導(dǎo)向環(huán)。

本實(shí)用新型的有益效果：

一、真空環(huán)境效果

1）真空漏率小；

2）焊接部位漏氣機(jī)率低；

3）真空腔室表面放氣量少；

4）獲得真空效率高；

5）相同體積下獲得同等真空度，所消耗的能源低于行業(yè)平均值；

6）構(gòu)造全部采用不銹鋼加工而成，可進(jìn)行高溫烘烤；

二、保溫效果

1）真空保溫，降低外部熱量進(jìn)入腔室；