[实用新型]一种低温杜瓦腔室

说明书

技术领域

本实用新型涉及超高真空环境下的低温恒温领域，特别涉及一种低温杜瓦腔室。

背景技术

超高真空技术目前已经是表面科学、半导体应用、高能粒子加速器、核聚变研究装置和宇宙开发领域不可或缺的技术。为了实现低温环境，就离不开超高真空环境；为了实现超低温环境，就离不开低温恒定器。超低温是研究材料物理化学性质变化，不可缺少的环境因素，对航天工业及宇宙开发都具有重要的特殊意义。

为营造超低温恒温环境，必须具备三个条件：

一、超高真空环境：其目的是减小热量的传递和散失，以此来达到保温效果。真空度越高，能够传递热量的分子越少，当达到超高真空环境时，可以认为能量传递与散失主要是热辐射，因此超高真空环境是实现超低温环境首先需要保证的；

二、保温：其目的是减小热量散失速度的一种重要手段，也是为了降低能量消耗的主要手段之一；

三、降低辐射量：降低辐射量是延缓温度散失的问题，也是为了降低能量的消耗，是降低能量散失的一种延续手段。

现有技术设备中普遍存在的问题为：真空漏率较高，不利于维持超高的真空环境；保温性能较差，热量散失速度很快，同时通过辐射形式向外散失的能量较大，导致液氮、液氦的消耗量较高，成本大幅增加。

发明内容

本实用新型为的目的是克服上述问题，提供一种低温杜瓦腔室，结构紧凑合理，真空漏率小，密封性好，残留气体量少；抗腐蚀性好；腔室本体采用不锈钢，可耐高温烘烤；具有双层保温系统；具有辐射屏蔽系统；漏热少；低温表面无霜；液氦消耗量少，滞留时间长。

本实用新型为实现上述目的的采用的技术方案是：一种低温杜瓦腔室，其特征在于：真空机构包括腔室外筒的上端连接上法兰，腔室外筒的下端连接腔室端盖，腔室端盖的下部连接探入外筒，探入外筒的下端连接真空密封顶，探入实验管通过导向环插装于真空机构内，探入实验管的外部通过探入液氦筒套装有液氦机构，液氦机构的外部通过探入真空屏蔽筒套装有液氮机构，液氮机构的外部通过探入真空屏蔽筒套装于真空机构内。

进一步地，所述真空机构包括腔室外筒的上端连接腔室上密封法兰，腔室上密封法兰的上部连接上法兰，上法兰上分别连接安全阀、角阀、密封法兰，腔室外筒的下端连接腔室下密封法兰，腔室下密封法兰的下部连接腔室端盖，腔室端盖上连接探入外筒，探入外筒的下端连接真空密封顶，真空密封顶的下端连接聚四氟乙烯锥顶。

进一步地，所述液氮机构包括套装于腔室外筒内的液氮屏蔽外筒，液氮屏蔽外筒内套装有液氮屏蔽内筒，液氮屏蔽内筒的上、下两端分别通过液氮屏蔽上盖、液氮屏蔽下盖与液氮屏蔽外筒相连，液氮屏蔽下盖下部连接屏蔽下盖，液氮屏蔽上盖上分别连接液氮进入接头、液氮放出接口，屏蔽下盖的下部与腔室下密封法兰相连，屏蔽下盖上连接探入真空屏蔽筒，探入真空屏蔽筒套装于探入外筒内，探入真空屏蔽筒的下端连接探入真空定位端盖，探入真空定位端盖与真空密封顶相连。

进一步地，所述液氦机构包括套装于液氮屏蔽内筒内的液氦筒，液氦筒的上端连接液氦筒端盖，液氦筒端盖上分别连接有液氦进入接头、液氦放出接头、安全阀、液氦细管，液氦细管的上端连接上法兰，液氦筒的下端连接液氦筒下盖，液氦筒下盖通过液氦导向环与探入液氦筒相连，探入液氦筒的下端连接探入液氦屏蔽端盖，探入液氦屏蔽端盖与探入真空定位端盖相连，探入液氦筒内套装探入实验管，液氮屏蔽上盖与液氦筒端盖之间设有至少1片屏蔽片。

进一步地，上法兰分别连接液氦进入接头、液氮放出接口、吊耳、角阀、安全阀、液氦放出接头、液氮备用接口、安全阀、液氮进入接头。

进一步地，安全阀上连接有球阀。

进一步地，探入实验管由上至下依次穿过密封法兰、上法兰、液氮屏蔽上盖、液氦细管、液氦筒端盖、液氦筒下盖、屏蔽下盖、腔室端盖。

进一步地，探入实验管的上、下两端分别连接有样品放入接口、探入实验端盖，探入实验管与上法兰、液氮屏蔽上盖、屏蔽片之间分别设置有导向环，探入实验管与屏蔽下盖、腔室端盖之间分别设置有同轴导向环。

本实用新型的有益效果：

一、真空环境效果

1）真空漏率小；

2）焊接部位漏气机率低；

3）真空腔室表面放气量少；

4）获得真空效率高；

5）相同体积下获得同等真空度，所消耗的能源低于行业平均值；

6）构造全部采用不锈钢加工而成，可进行高温烘烤；

二、保温效果

1）真空保温，降低外部热量进入腔室；