光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦，由內(nèi)外金屬圓筒組成的真空密封容器，在過渡冷頭上依次安裝杜瓦冷頭、測試樣品、力學(xué)緩沖環(huán)和磁性壓環(huán)組成測試樣品固定結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于充分利用磁性壓環(huán)與杜瓦冷頭之間的磁性力，將測試樣品可靠地固定在杜瓦冷頭上，同時力學(xué)緩沖環(huán)可以很好地緩沖杜瓦冷頭和磁性壓環(huán)之間的磁性力，使杜瓦冷頭和測試樣品形成良好的熱學(xué)和力學(xué)接觸，保持測試樣品處于低溫，該結(jié)構(gòu)安裝和拆卸測試樣品簡單方便，避免測試樣品表面污染和損傷，特別適合于水平光路條件下光學(xué)材料的低溫透射光譜測試。
【專利說明】光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利公開了一種光學(xué)材料低溫保持杜瓦，特別是一種用于光學(xué)材料光譜測試的低溫杜瓦。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外探測器組件是紅外探測系統(tǒng)的核心元件，在航天和軍事等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。紅外探測器組件大多數(shù)需要工作在低溫，為了消除背景熱輻射對探測器的影響，紅外濾光片也需要工作在低溫，低溫光譜特性是紅外濾光片的一個重要性能指標(biāo)。一般采用傅立葉光譜儀進行紅外濾光片的透射光譜測試，但是光譜儀一般都不配低溫制冷裝置，雖然可以購買昂貴的專用制冷裝置，但是對于一般光譜儀用戶可行的方案是單獨制作低溫光譜測試杜瓦。由于一般光譜儀的測試光路是水平的，不能利用垂直光路條件下光學(xué)樣品本身重力，因而對低溫光譜測試杜瓦的濾光片固定方式提出了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)方式是采用雙面膠或固定壓環(huán)的方式進行固定，這兩種方式都存在各自的問題，雙面膠固定無法避免對樣品表面的污染和膜層損傷，固定壓環(huán)的方式無法保證濾光片與杜瓦冷面的熱學(xué)接觸和表面損傷。本專利針對這個問題，提出了一種光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本專利的解決的技術(shù)問題是:一般光譜儀的測試光路是水平的，不能利用垂直光路條件下光學(xué)樣品本身重力，因而對低溫光譜測試杜瓦的光學(xué)樣品固定方式提出了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)方式是采用雙面膠或固定壓環(huán)的方式進行固定，這兩種方式都存在各自的問題，雙面膠固定無法避免對樣品表面的污染和膜層損傷，固定壓環(huán)的方式無法保證濾光片與杜瓦冷面的熱學(xué)接觸和表面損傷。
[0004]本專利解決的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在傳統(tǒng)低溫光譜測試杜瓦的基礎(chǔ)上改進測試樣品的固定方式，將杜瓦冷頭從銅材料改成不銹鋼材料，然后在光學(xué)樣品后增加力學(xué)緩沖環(huán)和磁性壓環(huán)，充分利用磁性壓環(huán)和杜瓦冷頭之間的磁性力將測試樣品可靠地安裝在杜瓦冷頭上，其中力學(xué)緩沖環(huán)可以很好地緩沖磁性壓環(huán)和杜瓦冷頭間的磁性力，從而解決測試樣品與杜瓦冷頭間的熱學(xué)和力學(xué)接觸問題。
[0005]本專利的低溫杜瓦結(jié)構(gòu)包括杜瓦內(nèi)筒I和杜瓦外筒2，低溫杜瓦由金屬材料的杜瓦內(nèi)筒I和杜瓦外筒2構(gòu)成真空密封容器，在測試樣品4-3和磁性壓環(huán)4-2之間夾有力學(xué)緩沖環(huán)4-4，測試樣品4-3和力學(xué)緩沖環(huán)4-4通過磁性壓環(huán)4-2的磁力被固定在低溫杜瓦的冷頭4-1上；測試光從杜瓦I號窗口 5入射，經(jīng)過測試樣品4-3和空心的過渡冷頭3，從杜瓦2號窗口 6出射。
[0006]所述的杜瓦冷頭4-1采用不銹鋼材料。
[0007]所述的磁性壓環(huán)4-2采用鐵氧體、鐵鈷鎳合金或鐵的稀土合金磁性材料。
[0008]所述的力學(xué)緩沖環(huán)4-4采用聚四氟乙烯、橡膠或塑料。
[0009]本專利的有益效果是:該結(jié)構(gòu)的低溫光譜測試杜瓦可以測試紅外濾光片和紅外窗口等光學(xué)材料的低溫透射光譜。本專利杜瓦測試光學(xué)樣品不會造成樣品表面污染和表面損傷，同時保證光學(xué)樣品和杜瓦冷頭間良好熱學(xué)接觸，使光學(xué)樣品保持在低溫。該結(jié)構(gòu)的固定方式不僅可應(yīng)用于低溫光譜測試杜瓦，還可以適用于常溫光譜測試的光學(xué)樣品固定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本專利的杜瓦整體結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖2是本專利的測試樣品安裝結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖1中:1.杜瓦內(nèi)筒，2.杜瓦外筒，3.過渡冷頭，4.樣品模塊，5.杜瓦I號窗口，
6.杜瓦2號窗口。
[0013]圖2中:4-1.杜瓦冷頭，4-2.磁性壓環(huán)，4_3.測試樣品，4_4.力學(xué)緩沖環(huán)。
【具體實施方式】:
[0014]下面結(jié)合附圖和實例對本專利進一步說明，從圖1和圖2中可以看出，本專利為一種光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦，特別適用于水平光路的透射光譜測試，該結(jié)構(gòu)杜瓦由金屬材料的杜瓦內(nèi)筒I和杜瓦外筒2組成真空密封容器，測試光路從其中一個杜瓦的I號窗口 5入射，杜瓦窗口采用ZnSe材料，經(jīng)過測試樣品4_3和空心的過渡冷頭3，過渡冷頭3采用導(dǎo)熱良好的銅材料，測試樣品4-3為直徑Φ20πιπι厚度0.5mm紅外濾光片，到達另外一個杜瓦的2號窗口 6出射。測試樣品4-3的固定方式為利用磁性壓環(huán)4-2與杜瓦冷頭4-1間的磁性力將測試樣品4-3和力學(xué)緩沖環(huán)4-4夾在其中，杜瓦冷頭4-1采用內(nèi)徑Φ6_的不銹鋼材料，力學(xué)緩沖環(huán)4-4可以很好地緩沖磁性壓環(huán)4-2和杜瓦冷頭4-1間的磁性力，力學(xué)緩沖環(huán)4-4采用內(nèi)徑C>6mm外徑C>30mm厚度0.5mm的聚四氟乙烯材料,磁性壓環(huán)采用內(nèi)徑Φ 14mm外徑Φ 22mm厚度1.0mm的鐵氧體磁性材料,從而解決測試樣品4-3與杜瓦冷頭4-1間的熱學(xué)和力學(xué)接觸問題，整套杜瓦結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安裝和拆卸樣品簡單方便。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦，它包括杜瓦內(nèi)筒(I)和杜瓦外筒(2)，其特征在于:所述的低溫杜瓦由金屬材料的杜瓦內(nèi)筒⑴和杜瓦外筒⑵構(gòu)成真空密封容器，在測試樣品(4-3)和力學(xué)緩沖環(huán)(4-4)之間夾有力學(xué)緩沖環(huán)(4-4)，測試樣品(4-3)和力學(xué)緩沖環(huán)(4-4)通過磁性壓環(huán)(4-2)的磁力被固定在低溫杜瓦的冷頭(4-1)上；測試光從杜瓦I號窗口(5)入射，經(jīng)過測試樣品(4-3)和空心的過渡冷頭(3)，從杜瓦2號窗口(6)出射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦，其特征在于:所述的杜瓦冷頭(4-1)采用不銹鋼材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦，其特征在于:所述的磁性壓環(huán)(4-2)采用鐵氧體、鐵鈷鎳合金或鐵的稀土合金磁性材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦，其特征在于:所述的力學(xué)緩沖環(huán)(4-4)采用聚四氟乙烯、橡膠或塑料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦，其特征在于:所述的杜瓦I號窗口(5)和杜瓦2號窗口(6)米用ZnSe材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)材料光譜測試用低溫杜瓦，其特征在于:所述的過渡冷頭(3)采用導(dǎo)熱良好的銅材料。
【文檔編號】G01N21/01GK203772724SQ201420028315
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】汪洋, 陳安森, 賀香榮, 張亞妮, 范廣宇, 龔海梅 申請人:中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所