專利名稱：低溫下密封光纖的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封光纖的裝置，特別涉及低溫下密封光纖的裝置。
背景技術(shù)：
以石英玻璃為主要材料的光纖具有耐高溫、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)?？稍?10(TC下 長(zhǎng)時(shí)間使用，短時(shí)間最高使用溫度可達(dá)145CTC 。除氫氟酸外，石英玻璃幾乎不與其它酸類(lèi) 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其耐酸能力是陶瓷的30倍，不銹鋼的150倍，尤其在高溫下的化學(xué)穩(wěn) 定性，是其它任何工程材料都無(wú)法比擬的。石英玻璃的熱膨脹系數(shù)極小，能承受劇烈的溫度 變化，將石英玻璃加熱至UO(TC左右，放入常溫中依然不會(huì)炸裂。利用光纖作為傳輸介質(zhì)或 者敏感元件制成的光纖傳感器是一種具有抗電磁干擾、體積小和靈敏度高等特點(diǎn)的傳感器。 目前已研制出測(cè)量多種物理量的光纖傳感器，由于它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分辨率高、設(shè)計(jì)制造方 便和適用于各種環(huán)境等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。
目前隨著超導(dǎo)材料、低溫技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖傳感器在低溫下的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。 國(guó)內(nèi)外對(duì)低溫下應(yīng)用光纖傳感器測(cè)量壓力、應(yīng)變、位移、溫度、液位等的研究較多。光纖傳 感器或光纖探頭安裝在低溫容器內(nèi)部低溫環(huán)境下工作，由于低溫容器要保持一定的真空度， 因此有時(shí)需要將光纖在低溫裝置內(nèi)部引出時(shí)進(jìn)行真空密封。中國(guó)專利200510016673.7對(duì)于 光纖的密封方法采用密封膠墊進(jìn)行密封，但這種方法只能在常溫范圍內(nèi)使用。低溫下由于膠 墊不具有彈性而使密封性能將大大降低。而若要使用陶瓷封接或玻璃封接的密封方法，需要
陶瓷或者玻璃進(jìn)行封接，加工手續(xù)復(fù)雜，成本較高，而且單位面積上密封光纖的數(shù)量較少。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有封接技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種新的密封光纖的裝置。該光纖密 封方法在低溫下的密封性能良好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低，而且單位面積上密封光纖的數(shù)量 大大增加。
本發(fā)明光纖密封裝置包括密封法蘭、光纖、金屬層。密封法蘭中心開(kāi)有多個(gè)光纖密封孔， 光纖外表面鍍一層金屬層，金屬層的長(zhǎng)度大于密封法蘭的光纖密封孔的高度10mm-15mra。
帶有金屬層的光纖插入光纖密封孔內(nèi)，光纖密封孔和光纖金屬層之間留有一定間隙。在 密封法蘭上用焊錫將光纖密封孔和光纖的金屬層之間的間隙填滿，使密封法蘭和光纖粘接并 形成密封。
本發(fā)明光纖密封孔和帶有金屬層的光纖之間的間隙為0. 5mm-lram。本發(fā)明在光纖上鍍的金屬層的材料為金屬鎳，采用磁控、濺射鍍膜方法在光纖上鍍膜形成 金屬層，金屬層厚0. 5nim-lram。
本發(fā)明密封光纖所使用的燁錫是采用含錫63%、含鉛37%的合金材料。
本發(fā)明密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)便、成本低，可有效進(jìn)行光纖在低溫下容器內(nèi)的密封，容 易在低溫下保證容器內(nèi)部的^S真空。


圖l光纖及金屬層示意圖，圖中l(wèi)光纖、2金屬層； 圖2密封法蘭示意圖，圖中3密封法蘭、4光纖密封孔、5密封槽； 圖3光纖密封結(jié)構(gòu)示意圖，圖中6焊錫。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
如圖1所示，在光纖1的外表面利用磁控濺射的方法鍍一層金屬層2,金屬層2的厚度 為0. 5咖-l咖，金屬層2的長(zhǎng)度大于密封法蘭的光纖密封孔的高度10mm-15mm。
如圖2所示，密封法蘭3的中心上開(kāi)有光纖密封孔4，下端面有密封槽5。密封法蘭3 由不銹鋼材料制成，密封槽5的寬度為0. 5-0. 7mm,深度0. 4-0. 6ram。當(dāng)光纖密封孔4密封 后，在光纖法蘭的密封槽5內(nèi)填充金屬銦絲，通過(guò)螺釘將密封法蘭3在低溫容器密封口上壓 緊，利用密封槽內(nèi)金屬銦的延展性密封低溫容器內(nèi)的真空，即可通過(guò)密封法蘭3將光纖1從 保有一定真空的低溫容器內(nèi)部引出。
如圖3所示，光纖密封裝置包括光纖l，金屬層2，密封法蘭3。
本發(fā)明低溫下密封光纖的方法是將帶有金屬層2的光纖插入光纖密封孔4內(nèi)，光纖密封 孔4和光纖的金屬層2之間留有0. 5mm-lmm的間隙。在密封法蘭3上利用材料為錫鉛合金的 焊錫6將光纖密封孔4和光纖的金屬層2之間的間隙填滿，使密封法蘭3和光纖1粘接并形 成密封。
本發(fā)明密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)便、成本低，可有效進(jìn)行光纖在低溫下容器內(nèi)的密封，并 且單位面積上密封光纖的數(shù)量較高。
權(quán)利要求
1、一種低溫下密封光纖的裝置，其特征在于所述密封裝置包括光纖(1)、金屬層(2)、密封法蘭(3)；密封法蘭(3)中心開(kāi)有多個(gè)光纖密封孔(4)，光纖(1)外表面鍍一層金屬層(2)；光纖(1)插入光纖密封孔(4)中，光纖密封孔(4)和光纖(1)的金屬層(2)之間的間隙填充有焊錫(6)，使密封法蘭3和光纖1粘接并形成密封。
2、 按照權(quán)利要求l所述的低溫下密封光纖的裝置，其特征在于，所述金屬層(2)的材 料為金屬鎳，金屬層(2)為由磁控濺射鍍膜方法在光纖(1)上鍍膜形成，金屬層(2)厚 0. 5咖-lmm。
3、 按照權(quán)利要求1所述的低溫下密封光纖的裝置，其特征在于，金屬層(2)的長(zhǎng)度大 于密封法蘭(3)的光纖密封孔(4)的高度10mm-15mm。
4、 按照權(quán)利要求1所述的低溫下密封光纖的裝置，其特征在于，光纖的金屬層(2)和 光纖密封孔(4)之間的間隙為0.5mm-lmm。
5、 按照權(quán)利要求l所述的低溫下密封光纖的裝置，其特征在于，所述密封法蘭(3)下 端面有密封槽(5)，當(dāng)光纖密封孔(4)密封后，在光纖法蘭的密封槽(5)內(nèi)填充金屬銦絲， 通過(guò)螺釘壓緊密封法蘭(3)在低溫容器的密封口。
全文摘要
一種用于低溫下密封光纖的裝置。本發(fā)明光纖密封裝置包括密封法蘭、光纖、金屬層組成。密封法蘭中心開(kāi)有多個(gè)的光纖密封孔，光纖外表面鍍一層金屬層。本發(fā)明光纖密封方法是將鍍有金屬層的光纖插入光纖密封孔中，利用焊錫將密封法蘭和光纖的金屬層之間的間隙填滿，使密封法蘭和光纖粘接并形成密封。本發(fā)明密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)便、成本低，可有效進(jìn)行光纖在低溫下容器內(nèi)的密封，密封性能良好，容易在低溫下保證容器內(nèi)部的高真空。
文檔編號(hào)G02B6/36GK101551491SQ20091008258
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者王秋良, 胡新寧 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電工研究所