[实用新型]具有光学窗口恒温装置的真空实验装置

说明书

本实用新型公开了一种具有光学窗口恒温装置的真空实验装置，包括真空实验箱体、光学窗口组件和恒温装置，所述恒温装置为由光学窗口组件端向真空实验箱体内渐缩的截头圆锥筒体，所述截头圆锥筒体与所述光学窗口组件同轴布置，所述截头圆锥筒体由外至内依次包括屏蔽保温层、由金属管和加热丝绕制的控温层、金属筒体，所述金属管内设有循环工质，所述截头圆锥筒体的直径较大的一侧与所述真空实验箱体的内壁连接。该真空实验装置可保证光学窗口在真空实验箱内温度‑60℃～+100℃温度范围内交变时，它的径向温度变化梯度小于1℃，轴向温度变化梯度小于0.4℃。

技术领域

本实用新型涉及一种真空实验装置，特别是一种具有光学窗口恒温装置的真空实验装置。

背景技术

真空环境实验箱是模拟空间高低温环境进行相关实验的重要装置，在光辐射模拟实验中，真空环境实验箱上需要设置大直径的光学窗口组件向实验箱内引入光辐射。由于窗口组件中光学玻璃占据了绝大部分面积，在真空实验箱内温度在-60℃～+100℃范围内温度交变时，光学玻璃受真空实验箱内温度影响较大，由于光学玻璃内外温差较大，导致光学玻璃面型形变。因此为了维持光学窗口组件处温度保持实验室环境温度(光学玻璃内外温度一致)，需要单独设置控温装置。

实用新型内容

针对上述现有技术缺陷，本实用新型的任务在于提供一种具有光学窗口恒温装置的真空实验装置，解决光学窗口组件处温度恒温问题。

本实用新型技术方案如下：一种具有光学窗口恒温装置的真空实验装置，包括真空实验箱体、光学窗口和恒温装置，所述恒温装置为由光学窗口端向真空实验箱体内渐缩的截头圆锥筒体，所述截头圆锥筒体与所述光学窗口同轴布置，所述截头圆锥筒体由外至内依次包括屏蔽保温层、由金属管和加热丝绕制的控温层、金属筒体，所述金属管内设有循环工质，所述截头圆锥筒体的直径较大的一侧与所述真空实验箱体的内壁连接。

进一步的，为了保证对金属筒体进行均匀的温度控制，所述金属管和加热丝以螺旋方式间隔绕制在金属筒体的外侧。

进一步的，为了隔绝真空实验箱内热沉对光学窗口的影响，所述屏蔽保温层包括内屏蔽层和外屏蔽层，所述内屏蔽层和外屏蔽层间设有间隙。

进一步的，所述金属筒体设有用于遮蔽所述光学窗口的窗口挡板，所述窗口挡板设置在截头圆锥筒体的直径较小一端。

进一步的，为了便于安装，所述真空实验箱体包括试验箱本体和门组件，所述试验箱本体和门组件通过法兰连接，所述光学窗口设置于所述门组件，所述截头圆锥筒体的直径较大的一侧与所述门组件的内壁连接。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：该真空实验装置可保证光学窗口在真空实验箱内温度-60℃～+100℃温度范围内交变时，它的径向温度变化梯度小于1℃，轴向温度变化梯度小于0.4℃。

附图说明

图1为具有光学窗口恒温装置的真空实验装置的结构示意图。

图2为图1的A处局部示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

请结合图1及图2所示，本实用新型的具有光学窗口恒温装置的真空实验装置，包括筒状的真空实验箱体1、光学窗口2和恒温装置3。真空实验箱体1包括试验箱本体4和门组件5，试验箱本体4和门组件5两者通过法兰密封连接。一般光学窗口2设置在门组件5上，本实施例在门组件5上与光学窗口2同轴地设置一个截头圆锥筒体作为恒温装置3。该截头圆锥筒体的直径较大的一侧与门组件5的内壁连接。截头圆锥筒体随门组件5与试验箱本体4连接安装后，其直径由光学窗口端向真空实验箱体1内渐缩。

截头圆锥筒体由外至内依次包括屏蔽保温层6、由金属管7和加热丝8绕制的控温层、金属筒体9。其中金属筒体9由铜板卷制成截头圆锥状，以并排布置的一根加热丝8和一根铜质金属管7作为一组控温条，以螺旋方式绕制并固定在金属筒体9的外侧壁上构成控温层，铜质金属管7内通入水作为控温工质。由该控温层的剖面可以看出，金属管7和加热丝8是以一隔一的方式排列的。在控温层的外侧还设有屏蔽保温层6。屏蔽保温层6由双层不锈钢构成，分为外屏蔽层10和内屏蔽层11，两层屏蔽层之间留有一定的间隙12，同时外屏蔽层10和内屏蔽层11两端是连接在一起的，两者之间即形成了一薄空腔。本实施例中在截头圆锥筒体的直径较小一端还设置了用于遮蔽光学窗口2的窗口挡板13，窗口挡板13直径小于截头圆锥筒体的直径以便于开启。在真空实验箱体1内，恒温装置3成为了光学窗口2与内部空间的阻隔段，通过对铜质金属管7内水流的大小以及加热丝8的功率控制，可以保证光学窗口2在真空实验箱内温度-60℃～+100℃温度范围内交变时，它的径向温度变化梯度小于1℃，轴向温度变化梯度小于0.4℃。