用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示一種校準(zhǔn)設(shè)備，其用于除去高溫計(jì)的測量偏差，且更特定來說涉及一種用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其校準(zhǔn)參考值以便除去在高溫計(jì)中測得的溫度中的偏差。所述用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備包含：黑體，其包含輻射空間，輻射能量從所述輻射空間輻射；主體外殼，其經(jīng)配置以在其中接納所述黑體，且包含光輸出壁，所述光輸出壁具有與所述輻射空間連接的光輸出端口；光輸出壁保護(hù)蓋，其包括透明阻擋板，所述透明阻擋板安置于與所述光輸出端口相對的位置處以便透射近似5μm到近似20μm的長波長，且經(jīng)配置以與所述主體外殼的所述光輸出壁耦合；以及固定部件，其經(jīng)配置以將所述光輸出壁保護(hù)蓋固定到所述主體外殼的所述光輸出壁。
【專利說明】用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備
[0001]交叉引用
[0002]本發(fā)明主張2013年2月5日申請的第10-2013-0012781號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)以及根據(jù)35U.S.C.§ 119從所述韓國專利申請獲得的所有益處，所述韓國專利申請的內(nèi)容以全文引用的方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種校準(zhǔn)設(shè)備，其除去高溫計(jì)的測量偏差，且更特定來說涉及一種用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其校準(zhǔn)參考值以便測量低溫而無溫度偏差。
【背景技術(shù)】
[0004]在相對于襯底執(zhí)行熱處理過程的熱處理設(shè)備中，使用例如鹵素?zé)?halogen lamp)等加熱燈(heating lamp)將熱供應(yīng)到娃襯底,且通過光學(xué)探針(optical probe)測量襯底的溫度，且將襯底的測得溫度反饋到加熱控制器，以便控制加熱燈。
[0005]圖1是說明低溫?zé)崽幚碓O(shè)備的示意圖。如圖1中說明，在其中襯底20安裝于處理腔室10中的邊緣環(huán)(edge ring) 30處的狀態(tài)中，通過多個加熱燈61實(shí)行熱處理，且以非接觸方式通過低溫測量高溫計(jì)40測量襯底20的溫度。也就是說，溫度測量高溫計(jì)40用于通過透鏡41將具有近似5 μ m的輻射能量強(qiáng)度集中為近似20 μ m,所述輻射能量具有近似600°C或以下的低溫并且是從襯底20輻射的，且隨后基于黑體輻射(blackbodyradiation)溫度關(guān)系以非接觸方式計(jì)算襯底的溫度。由溫度測量高溫計(jì)40計(jì)算的溫度通過加熱控制器50反饋到加 熱部分60，以便控制所述多個加熱燈61的溫度。
[0006]同時，當(dāng)溫度測量高溫計(jì)40首次組裝到熱處理設(shè)備時，應(yīng)當(dāng)校準(zhǔn)溫度測量高溫計(jì)40的參考值，以便在溫度測量高溫計(jì)40暴露于來自受熱襯底的輻射能量時計(jì)算正確溫度。此外，當(dāng)溫度測量高溫計(jì)40長時間使用時，由溫度測量高溫計(jì)40檢測到的溫度可能不正確，且必須周期性地重新校準(zhǔn)溫度測量高溫計(jì)40。舉例來說，當(dāng)在襯底加熱期間從襯底輻射的光所穿過的區(qū)域受到污染時，測得溫度可能不正確，且因此需要對應(yīng)的重新校準(zhǔn)操作。
[0007]相對于溫度測量高溫計(jì)的參考值的校準(zhǔn)是由使用黑體的校準(zhǔn)設(shè)備通過近似土 1°C的偏差校準(zhǔn)來執(zhí)行，
[0008]圖2是說明一狀態(tài)的視圖，在所述狀態(tài)中，校準(zhǔn)設(shè)備與溫度測量高溫計(jì)接觸，以便使用校準(zhǔn)設(shè)備校準(zhǔn)溫度測量高溫計(jì)。校準(zhǔn)設(shè)備I在其中具有黑體110，且從黑體110中的輻射空間S輻射的輻射能量是通過光輸出端口釋放到外部。因此，通過光輸出端口釋放到外部的輻射能量可發(fā)射到在光輸出端口處布置的溫度測量高溫計(jì)40處所提供的透鏡41。因此，當(dāng)校準(zhǔn)設(shè)備中的黑體110設(shè)定于某一溫度(例如，近似600°C)時，對應(yīng)輻射能量發(fā)射到溫度測量高溫計(jì)40，且執(zhí)行對溫度測量高溫計(jì)40的溫度校正以對應(yīng)于黑體110的溫度(即，近似600°C )。舉例來說，如果在近似600°C的輻射能量實(shí)際上從黑體110的輻射空間S釋放的情形中，由溫度測量高溫計(jì)40計(jì)算的溫度為近似598°C，那么用于計(jì)算溫度測量高溫計(jì)40中的溫度的參考值經(jīng)校準(zhǔn)以對應(yīng)于近似600°C的溫度。[0009]同時，在校準(zhǔn)設(shè)備I中，從由黑體110封圍的輻射空間S輻射的輻射能量是通過校準(zhǔn)設(shè)備I的光輸出端口 C輻射。通過光輸出端口 C輻射的輻射能量可通過襯底級塊外殼70的管通道71傳遞到高溫計(jì)40。由于光輸出端口 C具有其中輻射空間S與外部環(huán)境連通的結(jié)構(gòu)，因此外來物質(zhì)可通常通過光輸出端口 C引入到輻射空間S中。
[0010]即使光輸出端口被阻擋板阻擋以便防止引入外來物質(zhì)，從校準(zhǔn)設(shè)備中的輻射空間S輻射的輻射能量也會被阻擋板阻擋，且熱效率也降低。
[0011]特定來說，雖然由透明材料制成的阻擋板提供于光輸出端口處，但從黑體的輻射空間S輻射的具有長波長和近似600°C或以下的溫度的輻射能量可幾乎不透射。也就是說，在具有近似600°c或以下的低溫的熱處理設(shè)備的情況下，必須校準(zhǔn)低溫測量高溫計(jì)以便精確地讀取近似600°C或以下的溫度。因此，對于校準(zhǔn)操作，校準(zhǔn)設(shè)備的黑體I輻射具有近似5 μ m到近似20 μ m的長波長和近似600°C或以下的溫度的輻射能量。由例如玻璃和石英等一般透明材料制成的所述阻擋板可幾乎不透射具有近似5 μ m到近似20 μ m的長波長的輻射能量。
[0012][相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)]
[0013][專利文獻(xiàn)I
[0014]第10-2002-0019016號韓國專利公開案(2002年3月9日)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明提供一種用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其校準(zhǔn)溫度測量高溫計(jì)的溫度偏差。
[0016]本發(fā)明還提供一種用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其加熱安置于其中的黑體且因此減少黑體達(dá)到參考溫度所需的時間。
[0017]本發(fā)明還提供一種用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其最小化外來物質(zhì)到黑體中的引入且還盡快穩(wěn)定黑體的溫度。
[0018]根據(jù)示范性實(shí)施例，用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備包含:黑體，其包含輻射空間，輻射能量從所述輻射空間輻射；主體外殼，其經(jīng)配置以在其中接納所述黑體，且包含光輸出壁，所述光輸出壁具有與所述輻射空間連接的光輸出端口；光輸出壁保護(hù)蓋，其包含透明阻擋板，所述透明阻擋板安置于與所述光輸出端口相對的位置處以便透射近似5 μ m到近似20 μ m的長波長，且經(jīng)配置以與所述主體外殼的所述光輸出壁耦合；以及固定部件，其經(jīng)配置以將所述光輸出壁保護(hù)蓋固定到所述主體外殼的所述光輸出壁。
[0019]所述透明阻擋板可由BaF2、CaF2和Ge化合物中的一個制成。
[0020]所述透明阻擋板可體現(xiàn)為以下各項(xiàng)中的一個:凸透鏡、凹透鏡、所述凸透鏡的組合件、所述凹透鏡的組合件，以及所述凸透鏡和凹透鏡的組合件。
[0021]所述光輸出壁保護(hù)蓋可與所述主體外殼的所述光輸出壁間隔開且耦合到所述光輸出壁，以便界定將所述主體外殼的所述光輸出端口與外部環(huán)境進(jìn)行連接的通道。
[0022]光輸出壁保護(hù)蓋可包含:蓋板，其包含與所述主體外殼的所述光輸出壁相對的內(nèi)表面，以及位于所述內(nèi)表面的相對側(cè)的外表面；蓋通孔，其經(jīng)配置以在與所述光輸出端口相對的位置處穿過所述內(nèi)表面和所述外表面；透明阻擋板耦合部分，其為貫穿部分(through-portion),所述貫穿部分從外表面突出且包含與所述蓋通孔連接的中心孔和阻擋中心孔的透明阻擋板；分隔部件，其經(jīng)配置以在所述內(nèi)表面上突出以便使得其突出表面能夠與所述主體外殼的所述光輸出壁接觸；以及蓋固定孔，其經(jīng)配置以穿過所述分隔部件的所述突出表面和所述外表面。
[0023]所述內(nèi)表面的邊緣可包含第一傾斜表面，其經(jīng)配置以使得所述蓋板的厚度朝向所述蓋板的遠(yuǎn)端變得越來越薄。
[0024]所述主體外殼的所述光輸出壁的邊緣可包含第二傾斜表面，所述第二傾斜表面經(jīng)配置以與所述第一傾斜表面相對，以便在所述第一傾斜表面與第二傾斜表面之間具有均勻分隔空間。
[0025]主體外殼的光輸出壁可包含:中心光輸出壁(central light output wall),其經(jīng)配置以被與其間隔開且與其耦合的所述光輸出壁保護(hù)蓋覆蓋；邊緣光輸出壁(edge lightoutput wall)，其經(jīng)配置以不被所述光輸出壁保護(hù)蓋覆蓋，且所述中心光輸出壁和所述邊緣光輸出壁可具有厚度差，使得所述中心光輸出壁的厚度小于所述邊緣光輸出壁的厚度。
[0026]所述中心光輸出壁可具有包含內(nèi)圓周和外圓周的圓環(huán)形狀，且所述中心光輸出壁的所述內(nèi)圓周與所述光輸出端口接觸。
[0027]所述光輸出壁保護(hù)蓋的直徑小于所述外圓周的直徑，且所述光輸出壁保護(hù)蓋可在所述中心光輸出壁的所述外圓周中與所述中心光輸出壁間隔開且耦合到所述中心光輸出壁。
[0028]透明阻擋板耦合部分可包含:第一圓周貫穿部分，其包含第一內(nèi)圓周和經(jīng)配置以從所述蓋通孔的所述外表面突出的第一圓周突出表面；第二圓周貫穿部分，其具有第二內(nèi)圓周，所述第二內(nèi)圓周的直徑大于所述第一內(nèi)圓周的直徑，以及經(jīng)配置以在所述第二內(nèi)圓周的內(nèi)表面中界定的第二圓周螺紋；所述透明阻擋板經(jīng)配置以具有內(nèi)表面和外表面，所述內(nèi)表面經(jīng)固定到所述第一圓周突出表面；以及圓周環(huán)，其經(jīng)配置以與所述透明阻擋板的所述外表面接觸，沿著所述第二圓周螺紋耦合，且將所述透明阻擋板固定到所述第一圓周突出表面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]從結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述可更詳細(xì)地理解示范性實(shí)施例，其中:
[0030]圖1是說明熱處理設(shè)備的示意圖。
[0031]圖2是說明一狀態(tài)的視圖，在所述狀態(tài)中，校準(zhǔn)設(shè)備與石英棒接觸，以使用校準(zhǔn)設(shè)備校準(zhǔn)溫度測量高溫計(jì)。
[0032]圖3是根據(jù)示范性實(shí)施例的校準(zhǔn)設(shè)備的橫截面圖。
[0033]圖4是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的與主體外殼的一個側(cè)壁間隔開且耦合到所述側(cè)壁的光輸出壁保護(hù)蓋的內(nèi)表面的視圖。
[0034]圖5是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的光輸出壁保護(hù)蓋的外表面的視圖。
[0035]圖6是說明根據(jù)不范性實(shí)施例的在f禹合到主體外殼的光輸出壁之前的光輸出壁保護(hù)蓋的視圖。
[0036]圖7是說明根據(jù)不范性實(shí)施例的在I禹合到主體外殼的光輸出壁之后的光輸出壁保護(hù)蓋的視圖。
[0037]圖8是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的校準(zhǔn)設(shè)備的橫截面圖，其中光輸出壁保護(hù)蓋與主體外殼的光輸出壁的僅一部分間隔開且耦合到所述部分。[0038]圖9是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁的所述部分之前的光輸出壁保護(hù)蓋的視圖。
[0039]圖10是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁的所述部分之后的光輸出壁保護(hù)蓋的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下文中，將參考附圖詳細(xì)描述特定實(shí)施例。然而本發(fā)明可以不同形式體現(xiàn)，且不應(yīng)解釋為限于本文陳述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例以使得本發(fā)明將為詳盡且完整的，且將本發(fā)明的范圍完全傳達(dá)給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中，相同參考標(biāo)號始終指代相同元件。
[0041]下文中，溫度測量高溫計(jì)表示一種非接觸型溫度測量裝置，其通過測量輻射能量來測量溫度，且更特定來說，表示一種使用低溫輻射能量以非接觸方式測量溫度的裝置。
[0042]圖3是根據(jù)示范性實(shí)施例的校準(zhǔn)設(shè)備的橫截面圖，圖4是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的與一主體的一個側(cè)壁間隔開且耦合到所述側(cè)壁的光輸出壁保護(hù)蓋的內(nèi)表面的視圖，圖5是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的光輸出壁保護(hù)蓋的外表面的視圖，圖6是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁之前的光輸出壁保護(hù)蓋的視圖，且圖7是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁之后的光輸出壁保護(hù)蓋的視圖。[0043]校準(zhǔn)設(shè)備I包含吸收和輻射光的黑體110、在其中接納黑體110和加熱器500的主體外殼100、與作為主體外殼100的側(cè)壁的光輸出壁IOOc間隔開且耦合到光輸出壁IOOc的光輸出壁保護(hù)蓋200，以及將光輸出壁保護(hù)蓋200固定到光輸出壁IOOc的固定部件300。加熱黑體110的加熱器500可安置于主體外殼100中?；蛘撸訜岷隗w110的加熱器500可安置于主體外殼100外部。
[0044]黑體110具有輻射空間S，所述輻射空間凹入到黑體110的一個端表面中以便輻射輻射能量。因此，黑體110的輻射能量是從輻射空間S輻射的。舉例來說，當(dāng)黑體110被加熱到近似600°C時，黑體110從其輻射空間S輻射輻射能量。
[0045]為了參考，在黑體110的簡要描述中，還被稱為完全黑體(complete blackbody)的黑體110是具有近似I (即，近似100%)的吸收能力的物體。完全吸收體實(shí)際上是不存在的，但存在許多類似的物體，例如鉬黑(platinum black)。此外，已知來自黑體的輻射稱為黑體輻射，且在黑體輻射的性質(zhì)(波長和能量強(qiáng)度)與黑體的溫度之間建立簡單關(guān)系。因此，如果黑體的溫度經(jīng)確定，那么黑體的性質(zhì)也經(jīng)確定，且因此可從黑體的性質(zhì)獲得黑體的溫度。舉例來說，由于太陽可視為黑體，因此通過測量來自太陽的能量可估計(jì)太陽的溫度。
[0046]因此，黑體是理想上完全吸收體和輻射體，即，理想物體，其吸收所有入射輻射且絕對不會發(fā)生反射且還在所有波長下連續(xù)產(chǎn)生輻射能量。
[0047]為了參考，根據(jù)普朗克定律提供黑體的輻射率的基本公式，如下:
[0048]-公式1-
[0049]W(AJ) =

λ5βΛΤ -1
[0050]在公式I中，輻射能量W是波長和溫度的函數(shù)，且因此如果具有特定波長λ的輻射能量的強(qiáng)度是已知的，那么有可能知道物體的溫度。然而，公式I可僅應(yīng)用于理想黑體，且實(shí)際上，必須考慮發(fā)射率(emissivity)的影響。
[0051]發(fā)射率ε是從黑體輻射的輻射能量與能量之間的比率，且具有發(fā)射率的值，其中0< ε < I。此處，黑體的發(fā)射率為I。舉例來說，在硅晶片的情況下，其發(fā)射率大體上為近似0.7，且可根據(jù)環(huán)境而具有近似0.1到近似0.8的各種值(其中λ = 950mm)。且對發(fā)射率的變化具有影響的因素包含襯底的溫度、其表面粗糙度、沉積于其待測量表面上的物質(zhì)的種類和厚度、其背面反射物的存在、表面的幾何形狀、腔室的形狀、石英棒與襯底之間的距離、石英的形狀和厚度、中心頻率等等。
[0052]主體外殼100在其中接納黑體110，且具有光輸出壁100c，所述光輸出壁具有與其輻射空間S連通的光輸出端口 C。主體外殼100是柱形主體，其包含:一個側(cè)壁，其作為光輸出壁IOOc ;另一側(cè)壁100a，其經(jīng)配置以在長度方向上與光輸出壁IOOc相對；以及側(cè)壁100b，其經(jīng)配置以連接光輸出壁IOOc和另一壁100a，且黑體110安置于其中。此時，主體外殼100的與黑體110在輻射空間S中開放的一個端表面相對的一個側(cè)壁稱為光輸出壁IOOc0作為通孔的光輸出端口 C界定于光輸出壁IOOc中，以便連接黑體110的輻射空間S與其外部。主體外殼100可由各種材料制成，所述材料可使黑體110絕緣而無法與其外部進(jìn)行熱傳遞。
[0053]作為用于加熱黑體110的構(gòu)件的加熱器500可以例如電阻型和熱傳遞型等各種眾所周知的方式加熱黑體110。加熱器500可安置于主體外殼100中以便通過熱導(dǎo)體501加熱黑體110，或可安置于主體外殼100外部以便通過單獨(dú)的傳導(dǎo)媒介向黑體110傳遞熱且因此加熱黑體110。
[0054]固定部件300(300a、300b、300c和300d)用于將光輸出壁保護(hù)蓋200固定到主體外殼100的光輸出壁100c。固定部件300可為螺栓。如果固定部件300是螺栓，那么固定部件300可穿過光輸出壁保護(hù)蓋200的蓋固定孔201 (201a.201b.201c和201d)且隨后可旋擰耦合到主體外殼100的光輸出壁IOOc的螺紋凹槽201 (201a、201b、201c和201d)，使得光輸出壁保護(hù)蓋200與主體外殼100的光輸出壁IOOc間隔開且固定地耦合到所述光輸出壁。
[0055]下文中，在示范性實(shí)施例中，將描述一實(shí)例，在所述實(shí)例中，具有透明阻擋板210的光輸出壁保護(hù)蓋200與主體外殼100的光輸出壁IOOc間隔開且耦合到所述光輸出壁。然而，也可應(yīng)用其它實(shí)例，在所述其它實(shí)例中，具有透明阻擋板210的光輸出壁保護(hù)蓋200不與主體外殼100的光輸出壁IOOc間隔開但與所述光輸出壁固定地緊密接觸。
[0056]光輸出壁保護(hù)蓋200是蓋，其具有安置于與光輸出端口 C相對的位置處的透明阻擋板210，且耦合到主體外殼100的光輸出端口 C以便提供將主體外殼100的光輸出端口 C與外部環(huán)境進(jìn)行連接的通道。所述通道可通過在光輸出壁保護(hù)蓋200的側(cè)表面中提供通孔或在光輸出壁保護(hù)蓋200與光輸出壁IOOc之間提供分隔距離來界定。下文中，將描述其中光輸出壁保護(hù)蓋200與光輸出壁IOOc間隔開且耦合到光輸出壁IOOc的實(shí)例，但光輸出壁保護(hù)蓋200可應(yīng)用于其中通過在光輸出壁保護(hù)蓋200的側(cè)表面中提供通孔來界定通道的情況。
[0057]當(dāng)光輸出壁保護(hù)蓋200與主體外殼100的光輸出壁IOOc間隔開且耦合到所述光輸出壁時，在光輸出壁保護(hù)蓋200與主體外殼100的光輸出壁IOOc之間可界定分隔空間，以便通過所述分隔空間與外部連通，且因此外部環(huán)境大氣(例如，對流)可通過分隔空間引入，且隨后通過界定于光輸出壁IOOc中的光輸出端口 C引入到黑體110的輻射空間S中。與此相反，黑體110的輻射空間S中的內(nèi)部環(huán)境大氣可通過光輸出端口 C排放。因此，由于黑體110的輻射空間S由于分隔空間而未被隔離，因此可快速地增加黑體110的溫度。
[0058]光輸出壁保護(hù)蓋200與主體外殼100的光輸出壁IOOc之間的分隔空間可以各種方式設(shè)計(jì)。在如圖4中說明的示范性實(shí)施例中，至少一個或一個以上分隔部件250(250a、250b,250c和250d)在光輸出壁保護(hù)蓋200的內(nèi)表面240a(與主體外殼100的光輸出壁IOOc相對)上突出，使得分隔部件250的突出表面與主體外殼100的光輸出壁IOOc接觸，且因此界定對應(yīng)于分隔部件250中的每一個的突出高度的分隔空間。然而，分隔空間不限于此示范性實(shí)施例，且可以各種方式界定。舉例來說，在固定部件包含螺栓和螺母以便將光輸出壁保護(hù)蓋200耦合到光輸出壁IOOc的情況下，螺母可安置于光輸出壁保護(hù)蓋200與主體外殼100的光輸出壁IOOc之間，且因此可界定對應(yīng)于螺母中的每一個的厚度的分隔空間。
[0059]下文中,將描述示范性實(shí)施例,在所述示范性實(shí)施例中，至少一個或一個以上分隔部件250在光輸出壁保護(hù)蓋200的內(nèi)表面240a上突出，使得分隔部件250的突出表面與主體外殼100的光輸出壁IOOc接觸，且因此界定對應(yīng)于分隔部件250中的每一個的突出高度的分隔空間。
[0060]光輸出壁保護(hù)蓋200包含蓋板240、蓋通孔A、透明阻擋板耦合部分230、分隔部件250，以及蓋固定孔201。
[0061]參見圖4和圖5,蓋板240包含與主體外殼100的光輸出壁IOOc相對的內(nèi)表面240a,以及位于內(nèi)表面240a的相對側(cè)處的外表面240b。此處，內(nèi)表面240a表不與主體外殼100的光輸出壁IOOc相對的表面,且外表面240b表不與內(nèi)表面240a相對的將與外部環(huán)境接觸的表面。蓋板240可具有對應(yīng)于主體外殼100的光輸出壁IOOc的形狀的形狀。舉例來說，如果光輸出壁IOOc具有圓周表面形狀，那么蓋板240也可具有與光輸出壁IOOc的圓形形狀相同的圓形形狀。
[0062]在蓋板240的內(nèi)表面240a的邊緣處可提供傾斜表面BI (下文中，稱為“第一傾斜表面”)以朝向邊緣的一端傾斜。傾斜表面BI具有傾斜部分，所述傾斜部分的厚度朝向邊緣的所述末端變得越來越薄。外表面240b不具有傾斜部分，且僅內(nèi)表面240a具有將朝向邊緣的末端傾斜的傾斜部分。因此，外部空氣可容易地通過由傾斜表面BI的傾斜部分界定的分隔空間被引入。
[0063]此外，如圖3中說明，在主體外殼100的光輸出壁IOOc的邊緣處界定第二傾斜表面B2以便與第一傾斜表面BI相對且因此提供分隔空間。也就是說，在光輸出壁IOOc的邊緣處界定第二傾斜表面B2，以便在同一方向上具有與第一傾斜表面BI的傾斜度相同的傾斜度，使得主體外殼100的光輸出壁IOOc與蓋板240的內(nèi)表面240a之間的分隔空間具有均勻的間隔。因此，第一傾斜表面BI和第二傾斜表面B2彼此相對以在同一方向上具有相同傾斜度，且因此可有效地引入外部空氣。
[0064]在與光輸出端口 C相對的位置處界定穿過蓋板240的第一傾斜表面BI和第二傾斜表面B2的蓋通孔A，以便具有與光輸出端口 C類似的直徑。因此，從光輸出端口 C放出的輻射能量可平穩(wěn)地通過蓋通孔A。
[0065]透明阻擋板耦合部分230是一貫穿部分，其從外表面240b突出且具有與蓋通孔A連接的中心孔和阻擋中心孔的透明阻擋板210。透明阻擋板210經(jīng)安裝成與中心孔的內(nèi)徑接觸且因此阻擋中心孔而與外部環(huán)境隔離。
[0066]如圖3中說明，透明阻擋板耦合部分230包含第一圓周貫穿部分230a、第二圓周貫穿部分230b、透明阻擋板210和圓周環(huán)220。
[0067]在透明阻擋板耦合部分230中，具有彼此不同直徑的第一圓周貫穿部分230a和第二圓周貫穿部分230b彼此連接以具有階梯狀結(jié)構(gòu)。第一圓周貫穿部分230a具有具預(yù)定直徑的內(nèi)圓周(下文中稱為“第一內(nèi)圓周”)，以及在蓋通孔A的遠(yuǎn)端處界定凸緣表面(flangesurface)的第一圓周突出表面231。第二圓周貫穿部分230b具有具大于第一內(nèi)圓周的直徑的第二內(nèi)圓周，以及在第二內(nèi)圓周的內(nèi)表面中界定的螺紋(下文中稱為“第二圓周螺紋”)。因此，第一圓周貫穿部分230a和第二圓周貫穿部分230b通過第一圓周突出表面231彼此連接以便具有階梯狀結(jié)構(gòu)。
[0068]透明阻擋板210具有小于第二圓周貫穿部分230b的第二內(nèi)圓周的直徑，且因此可螺紋耦合到第二圓周貫穿部分230b的中心孔且插入所述中心孔中。此時，可安裝具有內(nèi)表面和外表面的透明阻擋板210，使得透明阻擋板210的內(nèi)表面與第一圓周突出表面231接觸。在透明阻擋板210插入到第二圓周貫穿部分230b中以使得透明阻擋板210的內(nèi)表面與第一圓周突出表面231接觸的狀態(tài)中，具有在圓周環(huán)220的外圓周表面中界定的螺紋的圓周環(huán)220以螺紋I禹合方式插入到第二圓周貫穿部分230b的第二內(nèi)圓周中。因此，圓周環(huán)220可沿著第二圓周螺紋旋轉(zhuǎn)且緊固到第二圓周貫穿部分230b，且最終與第一圓周突出表面231固定地緊密接觸。因此，通過圓周環(huán)220的螺紋耦合，透明阻擋板210可耦合且固定到第二圓周貫穿部分230b的內(nèi)部部分。
[0069]透明阻擋板210用于防止外來物質(zhì)引入到黑體中且在示范性實(shí)施例中尤其由透射具有近似600°C或以下的低溫的輻射能量的材料制成。一般來說，具有近似600°C或以下的低溫的物體輻射具有近似5 μ m到近似20 μ m的波長的輻射能量。因此，在校準(zhǔn)低溫測量高溫計(jì)的過程中使用的黑體110也輻射具有近似600°C或以下的低溫的輻射能量，且黑體110的透明阻擋板210必須透射具有近似5 μ m到近似20 μ m的波長的低溫輻射能量。為此，在示范性實(shí)施例中，透明阻擋板210可由可透射近似5 μ m到近似20 μ m的長波長的材料制成?？赏干溟L波長的材料可為包含BaF2XaF2和Ge中的一個或一個以上的材料。通過使用由可透射長波長的材料制成的透明阻擋板210，可透射低溫輻射能量，同時阻擋外來物質(zhì)。為了參考，在由石英或藍(lán)寶石制成的透明阻擋板的情況下，有可能阻擋外來物質(zhì)，但不透射具有近似5 μ m到近似20 μ m的波長的低溫福射能量(近似600°C或以下)。
[0070]此外，由可透射具有近似5 μ m到近似20 μ m的波長的低溫輻射能量的材料制成的透明阻擋板210可體現(xiàn)為凸透鏡和凹透鏡中的一個。透明阻擋板210體現(xiàn)為凸透鏡和凹透鏡中的一個的原因在于，有可能精確地將黑體110的某一點(diǎn)的溫度傳遞到外部高溫計(jì)。此夕卜，由可透射具有近似5 μ m到近似20 μ m的波長的低溫輻射能量的材料制成的透明阻擋板210可體現(xiàn)為多個凸透鏡的組合件、多個凹透鏡的組合件，以及多個凸透鏡和凹透鏡的組合件。這些透鏡組合件結(jié)構(gòu)可體現(xiàn)所要的焦點(diǎn)集中(focus concentration),且因此可將黑體110的精確溫度傳遞到外部高溫計(jì)。
[0071]同時，通過在光輸出壁保護(hù)蓋200的內(nèi)表面240a上突出的一個或一個以上分隔部件250，可在光輸出壁保護(hù)蓋200與主體外殼100的光輸出壁IOOc之間提供分隔空間。如圖4中說明，分隔部件250具有在光輸出端口 IlOc的內(nèi)表面上突出的結(jié)構(gòu)且用于使得分隔部件250的突出表面能夠與主體外殼100的光輸出壁IOOc接觸。因此，當(dāng)光輸出壁保護(hù)蓋200耦合到主體外殼100的光輸出壁IOOc時，光輸出壁保護(hù)蓋200的內(nèi)表面不與光輸出壁IOOc直接接觸，但在內(nèi)表面上突出的分隔部件250的突出表面可與光輸出壁IOOc接觸且隨后固定地耦合到所述光輸出壁。
[0072]可在光輸出壁保護(hù)蓋200的內(nèi)表面上提供所述至少一個或一個以上分隔部件250。當(dāng)提供多個分隔部件250時，分隔部件250可安置于光輸出壁保護(hù)蓋200的內(nèi)表面240a上而以規(guī)則間隔彼此間隔開。分隔部件250具有分別穿過分隔部件250的蓋固定孔201。螺紋在蓋固定孔201中的每一個的內(nèi)圓周表面中形成，且因此穿過蓋固定孔201的固定部件300中的每一個可螺紋耦合到蓋固定孔201中的每一個的內(nèi)圓周表面。為了參考，作為具有直徑大于蓋固定孔201中的每一個的直徑的凹槽的止擋件(stopper)形成于蓋固定孔201中的每一個處，以便在所述止擋件與蓋固定孔201中的每一個之間提供階梯狀表面。因此，通過階梯狀表面，固定部件300可不完全穿過蓋固定孔201，但可與光輸出壁保護(hù)蓋200的外表面240b緊密接觸，且因此可緊固光輸出壁保護(hù)蓋200。
[0073]如圖6中說明，具有在其內(nèi)圓周表面中界定的螺紋的蓋緊固凹槽102提供于主體外殼100的光輸出壁IOOc中，以便對應(yīng)于在分隔部件250中界定的蓋固定孔201。因此，當(dāng)固定部件300 (例如，螺栓)中的每一個穿過蓋固定孔201中的每一個時，固定部件300中的每一個的遠(yuǎn)端插入到蓋緊固凹槽102中的每一個中且螺紋耦合到所述每一個，且因此光輸出壁保護(hù)蓋200可以螺紋耦合方式固定到主體外殼100的光輸出壁100c。
[0074]同時，圖3到圖7說明其中光輸出壁保護(hù)蓋200與主體外殼100的整個光輸出壁IOOc間隔開且耦合到所述光輸出壁的示范性實(shí)施例。圖8到圖10說明光輸出壁保護(hù)蓋200的另一示范性實(shí)施例。將省略對應(yīng)于以上實(shí)施例中的部分的詳細(xì)描述。
[0075]圖8是根據(jù)示范性實(shí)施例的校準(zhǔn)設(shè)備的橫截面圖，其中光輸出壁保護(hù)蓋與主體外殼的光輸出壁的僅一部分間隔開且耦合到所述部分，圖9是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁的所述部分之前的光輸出壁保護(hù)蓋的視圖，且圖10是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁的所述部分之后的光輸出壁保護(hù)蓋的視圖。
[0076]光輸出壁保護(hù)蓋200與主體外殼100的光輸出壁IOOc的僅一部分間隔開且耦合到所述部分。為此，主體外殼100的光輸出壁IOOc包含:中心光輸出壁lOOca，其被與其間隔開且與其耦合的光輸出壁保護(hù)蓋200覆蓋；以及邊緣光輸出壁lOOcb，其不被光輸出壁保護(hù)蓋200覆蓋。中心光輸出壁IOOca表示在其中具有居中的光輸出端口 C以便封閉光輸出端口 C的一部分,且邊緣光輸出壁IOOcb表不封圍中心光輸出壁IOOca的一部分。
[0077]中心光輸出壁IOOca的厚度不同于邊緣光輸出壁IOOcb的厚度。特定來說，中心光輸出壁IOOca的厚度小于邊緣光輸出壁IOOcb的厚度。因此，當(dāng)在朝向主體外殼100的光輸出壁IOOc的方向上觀看時，中心光輸出壁IOOca和邊緣光輸出壁IOOcb由于其間的厚度差而具有階梯狀結(jié)構(gòu)，使得中心光輸出壁IOOca與邊緣光輸出壁IOOcb相比向內(nèi)凹入。
[0078]在中心光輸出壁IOOca的結(jié)構(gòu)中，中心光輸出壁IOOca具有具內(nèi)圓周和外圓周的環(huán)形形狀(donut shape),且中心光輸出壁IOOca的內(nèi)圓周與在內(nèi)圓周中居中的光輸出端口 C接觸。此外，光輸出壁保護(hù)蓋200的直徑小于外圓周的直徑，且因此光輸出壁保護(hù)蓋200可與中心光輸出壁IOOca的區(qū)域間隔開且耦合于所述區(qū)域中。也就是說，光輸出壁保護(hù)蓋200僅位于中心光輸出壁IOOca的所述區(qū)域中,但不在邊緣光輸出壁IOOcb外部。
[0079]耦合到中心光輸出壁IOOca的光輸出壁保護(hù)蓋200通過在光輸出壁保護(hù)蓋200的內(nèi)表面上突出的多個分隔部件250的突出表面而與中心光輸出壁IOOca接觸，且因此與中心光輸出壁IOOca間隔開。黑體110的輻射空間可通過分隔空間與外部連通。
[0080]根據(jù)示范性實(shí)施例，由于校準(zhǔn)設(shè)備的光輸出端口被透明阻擋板阻擋，因此有可能防止外來物質(zhì)的引入。此外，根據(jù)示范性實(shí)施例，因?yàn)橥该髯钃醢逵煽赏干溟L波長的材料制成，因此有可能透射從黑體輻射的具有低溫的輻射能量。此外，根據(jù)示范性實(shí)施例，因?yàn)樽鳛楹隗w的內(nèi)部空間與外部環(huán)境之間的通道的分隔空間提供于校準(zhǔn)設(shè)備中，因此有可能增強(qiáng)與外部環(huán)境的熱交換效應(yīng)。因此，可減少黑體達(dá)到參考溫度的時間周期，原因是熱交換效率的增強(qiáng)。此外，根據(jù)示范性實(shí)施例，由于提供了透明阻擋板，因此有可能最小化外來物質(zhì)的引入，且還快速地穩(wěn)定黑體的溫度。
[0081]雖然已參考具體實(shí)施例描述了用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，但其不限于此。因此，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離由所附權(quán)利要求界定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對其做出各種修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于包括: 黑體，其包括輻射空間，輻射能量從所述輻射空間輻射； 主體外殼，其經(jīng)配置以在其中接納所述黑體，且包括光輸出壁，所述光輸出壁具有與所述輻射空間連接的光輸出端口； 光輸出壁保護(hù)蓋，其包括透明阻擋板，所述透明阻擋板安置于與所述光輸出端口相對的位置處用以透射范圍介于5 μ m到20 μ m的長波長，且經(jīng)配置以與所述主體外殼的所述光輸出壁耦合；以及 固定部件，其經(jīng)配置以將所述光輸出壁保護(hù)蓋固定到所述主體外殼的所述光輸出壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于所述透明阻擋板由BaF2, CaF2和Ge化合物中的一個制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于所述透明阻擋板體現(xiàn)為以下各項(xiàng)中的一個:凸透鏡、凹透鏡、所述凸透鏡的組合件、所述凹透鏡的組合件，以及所述凸透鏡和所述凹透鏡的組合件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于所述光輸出壁保護(hù)蓋與所述主體外殼的所述光輸出壁間隔開且耦合到所述光輸出壁，用以界定將所述主體外殼的所述光輸出端口與外部環(huán)境 進(jìn)行連接的通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于所述光輸出壁保護(hù)蓋包括: 蓋板，其包括與所述主體外殼的所述光輸出壁相對的內(nèi)表面，以及位于所述內(nèi)表面的相對側(cè)的外表面； 蓋通孔，其經(jīng)配置以在與所述光輸出端口相對的位置處穿過所述內(nèi)表面和所述外表面； 透明阻擋板耦合部分，其為貫穿部分，所述貫穿部分從外表面突出且包括與所述蓋通孔連接的中心孔和阻擋所述中心孔的透明阻擋板； 分隔部件，其經(jīng)配置以在所述內(nèi)表面上突出用以使得其突出表面能夠與所述主體外殼的所述光輸出壁接觸；以及 蓋固定孔，其經(jīng)配置以穿過所述分隔部件的所述突出表面和所述外表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于所述內(nèi)表面的邊緣包括第一傾斜表面，所述第一傾斜表面經(jīng)配置以使得所述蓋板的厚度朝向所述蓋板的遠(yuǎn)端變得越來越薄。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于所述主體外殼的所述光輸出壁的邊緣包括第二傾斜表面，所述第二傾斜表面經(jīng)配置以與所述第一傾斜表面相對用以在所述第一傾斜表面與第二傾斜表面之間具有均勻分隔空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于所述主體外殼的所述光輸出壁包括: 中心光輸出壁，其經(jīng)配置以被與其間隔開且與其耦合的所述光輸出壁保護(hù)蓋覆蓋；邊緣光輸出壁，其經(jīng)配置以不被所述光輸出壁保護(hù)蓋覆蓋，且其中所述中心光輸出壁和所述邊緣光輸出壁具有厚度差，使得所述中心光輸出壁的厚度小于所述邊緣光輸出壁的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于所述中心光輸出壁具有包括內(nèi)圓周和外圓周的環(huán)形形狀，且所述中心光輸出壁的所述內(nèi)圓周與所述光輸出端口接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于所述光輸出壁保護(hù)蓋的直徑小于所述外圓周的直徑，且所述光輸出壁保護(hù)蓋在所述中心光輸出壁的所述外圓周中與所述中心光輸出壁間隔開且耦合到所述中心光輸出壁。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的用于校準(zhǔn)高溫計(jì)的設(shè)備，其特征在于所述透明阻擋板耦合部分包括: 第一圓周貫穿部分，其包括第一內(nèi)圓周和經(jīng)配置以從所述蓋通孔的所述外表面突出的第一圓周突出表面； 第二圓周貫穿部分，其包括第二內(nèi)圓周，其中第二內(nèi)圓周的直徑大于所述第一內(nèi)圓周的直徑，以及經(jīng)配置以在所述第二內(nèi)圓周的內(nèi)表面中界定的第二圓周螺紋； 所述透明阻擋板，其經(jīng)配置以具有內(nèi)表面和外表面，所述內(nèi)表面經(jīng)固定到所述第一圓周突出表面；以及 圓周環(huán)，其經(jīng)配置以與所述透明阻擋板的所述外表面接觸，沿著所述第二圓周螺紋耦合，且將所述透明阻擋板固定到所述第一圓周突出表面。
【文檔編號】G01J5/00GK103968952SQ201410043567
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月5日
【發(fā)明者】池尙炫 申請人:Ap系統(tǒng)股份有限公司