[发明专利]无方向性的高低温传热结构及采用该结构的高低温恒温器

说明书

本发明公开了一种无方向性的高低温传热结构及采用该结构的高低温恒温器，传热结构包括后绝热支撑（2）、薄壁管（3）和前绝热支撑（5），后绝热支撑（2）的后端固定连接GM制冷机（1）的冷头、后绝热支撑（2）的前端固定连接薄壁管（3）的后端、薄壁管（3）的前端固定连接前绝热支撑（5）的后端、前绝热支撑（5）的前端固定连接样品台（6），各部件的连接面之间皆布置钽片；高低温恒温器包括上述高低温传热结构、GM制冷机（1）和样品台（6）。本发明的高低温传热结构采用多段式结构，可以实现任意方向放置、能分段组合拆装且能重复使用，能够横跨低温和高温两个温区，对于超低温技术发展有重大的意义。

技术领域

本发明涉及超低温和高温技术领域，尤其涉及-269℃的低温-700℃及以上的高温宽温区的材料测试技术领域，具体地说是一种具备高可靠性的无方向性的高低温传热结构及采用该结构的高低温恒温器。

背景技术

随着低温技术的不断发展，很多材料需要测试其在深低温下和高温下的性能参数，随之恒温器越来越受到重视，大量的立式恒温器出现在各大实验室中，但是由于许多特殊限制，必须用到无方向性的高低温恒温器，这样相对于立式的支撑结构就不能运用到横式恒温器上。

另外为了提高测试效率需要实现高低温连续测试，同时针对测试方案不同，需要样品安装方向具有任意性，而目前已有的相关技术，有三个问题：1、为了实现高温，牺牲了低温性能且测试温区小；2、采用气体作为传热介质，通过控制气压控制热阻，结构复杂且控制难度大；3、应用了某些特殊材料，但是由于材料本身脆性较强，导致只能垂直应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种隔热效果好、长期稳定、支撑可靠、具备绝热低温4K和高温800K的无方向性的高低温传热结构及采用该结构的高低温恒温器。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种高低温传热结构，其特征在于：该高低温传热结构包括后绝热支撑、薄壁管和前绝热支撑，其中后绝热支撑的后端固定连接GM制冷机的冷头、后绝热支撑的前端固定连接薄壁管的后端、薄壁管的前端固定连接前绝热支撑的后端、前绝热支撑的前端固定连接样品台；所述后绝热支撑的后端与GM制冷机的冷头的连接面之间、后绝热支撑的前端和薄壁管的后端的连接面之间、薄壁管的前端和前绝热支撑的后端的连接面之间、前绝热支撑的前端和样品台的连接面之间皆布置有至少一层钽片。

所述的后绝热支撑为中间是弧形钢管、弧形钢管的两端是开有螺钉孔的圆形法兰的结构，后绝热支撑的两端分别通过螺钉紧固连接GM制冷机的冷头和薄壁管的后端；所述的后绝热支撑采用316L不锈钢材质制成。

所述的薄壁管为中间是钢管、钢管两端是开有螺钉孔的圆形法兰的结构，薄壁管的两端分别通过螺钉紧固连接后绝热支撑的前端和前绝热支撑的后端；所述的薄壁管采用316L不锈钢材质制成。

所述的前绝热支撑为中间是弧形钢管、弧形钢管的两端是开有螺钉孔的圆形法兰的结构，前绝热支撑的两端分别通过螺钉紧固连接薄壁管的前端和样品台；所述的前绝热支撑采用316L不锈钢材质制成；所述前绝热支撑的弧形钢管上开有方孔。

所述的薄壁管内设有蓝宝石棒材，蓝宝石棒材的两端分别通过无氧铜软连接与GM制冷机的冷头和样品台相连接；所述GM制冷机的冷头与无氧铜软连接的连接面之间、无氧铜软连接与蓝宝石棒材的后端的连接面之间、蓝宝石棒材的前端与无氧铜软连接的连接面之间、无氧铜软连接与样品台的连接面之间皆布置有至少一层铟片。

所述的无氧铜软连接包括软连接块和L型软连接，软连接块用于锁紧蓝宝石棒材的两端，软连接块分别通过L型软连接连接GM制冷机的冷头和样品台，且软连接块和L型软连接的连接面之间布置有至少一层铟片。

所述的软连接块包括后端软连接块和前端软连接块，后端软连接块用于锁紧蓝宝石棒材的后端且后端软连接块和蓝宝石棒材的连接面之间布置有至少一层铟片；前端软连接块用于锁紧蓝宝石棒材的前端且前端软连接块和蓝宝石棒材的连接面之间布置有至少一层铟片。