[实用新型]一种内真空的超低温环境试验装置

说明书

本实用新型公开了一种内真空的超低温环境试验装置，包括真空腔体、制冷装置、样品插杆腔、样品插杆、氦气循环装置、加热器、温度传感器以及温度控制器。该超低温环境试验装置为样品测试提供了温度更低、可精准控温的内真空环境。本实用新型还公开了一种滑动密封装置，其内部设有远离所述样品插杆腔一侧的滑动密封腔和靠近所述样品插杆腔一侧的空气密封腔，所述滑动密封腔设有滑动密封腔抽空口，所述空气密封腔设有空气密封腔抽空口。该滑动密封装置可便捷地更换样品插杆、并防止空气泄漏。

技术领域

本实用新型属于低温制冷技术领域，具体涉及一种提供超低温环境的试验装置。

背景技术

低温环境试验装置是一种方便实用的实验室低温系统，该装置能提供4K至373K(-269℃至+100℃)的温度环境，可用于新材料、超导、电子器件、凝聚态物理、表面物理等方面的研究、测试和实验。例如，中国专利申请CN107246741A公开了一种低温恒温器，其包括放置有被冷却样品的真空腔体和低温制冷机，所述真空腔体和低温制冷机相互独立地被固定，在低温制冷机与真空腔体之间通过橡胶波纹管连接，所述低温制冷机和真空腔体与橡胶波纹管形成填充有导热介质的密封腔体，所述低温制冷机的制冷头插入到密封腔体中。被测试样品大都通过样品杆安装于低温恒温器内部。

需要说明的是，现有技术中的超低温环境试验装置存在一定的不足，主要有：

1、试验设备工作温度范围较窄，控温精度较低；

2、更换样品杆时，需要停机将系统回温至常温，操作繁琐、耗时长，即使有的设备不需要回至常温，也存在空气泄漏至系统，导致系统堵塞问题.

由于上述不足的存在，现有的低温环境试验装置在用于材料的磁传输性能(如磁强性)、电传输性能(如交流敏感性)、热传输性能(如比热、热导率、接触热阻)的测试方面存在应用的局限性。

实用新型内容

本实用新型针对现有的技术问题作出改进，即实用新型所要解决的技术问题是提供一种温度更低、可精准控温的内真空的超低温环境试验装置。

本实用新型所提供的技术方案为：

一种内真空的超低温环境试验装置，其特征在于，包括：真空腔体，用于形成真空区域，其上设有第一氦注入口；制冷装置，具有伸入所述真空区域的一级冷头和二级冷头；样品插杆腔，安装于所述真空腔体上，包括插入所述真空区域的插入部，所述插入部上设有第二氦注入口，该样品插杆腔还设有氦流出口；样品插杆，用于样品的安装放置，试验时插入所述样品插杆腔内；氦气循环装置，包括相互连接的储存氦罐和无油干泵，还包括位于所述真空区域内的活性炭滤芯、一级换热器、二级换热器、积液腔、低温调节阀、样品腔热交换器，所述一级换热器与所述一级冷头热连接，所述二级换热器与所述二级冷头热连接，在所述无油干泵的驱动下从所述储存氦罐流出的氦依次经所述第一氦注入口、所述活性炭滤芯、所述一级换热器、所述二级换热器、所述积液腔、所述低温调节阀、所述样品腔热交换器、所述第二氦注入口、所述氦流出口后回流至所述储存氦罐；加热器和温度传感器，安装于所述二级冷头、所述样品腔热交换器以及所述样品附近；以及温度控制器，与所述加热器和所述温度传感器通信连接。

进一步，上述内真空的超低温环境试验装置还包括位于所述真空区域于所述二级冷头热连接的冷屏。

进一步，所述样品插杆腔周围安装有超导磁体。

进一步，所述制冷装置为G-M制冷机。

本实用新型进一步要解决的技术问题是提供一种可便捷地更换样品插杆、并防止空气泄漏的超低温环境试验装置，其技术方案为：