[发明专利]一种无液氦光谱学恒温器黑体辐射光源样品室

说明书

本发明公开了一种无液氦光谱学恒温器黑体辐射光源样品室，样品室包括底座，防热辐射冷屏，样品架，内置温度计的铜块，玻璃钢底座，内置温度计小底座，温度计和加热电阻片。该样品室主要特征在于利用防热辐射冷屏屏蔽外界热辐射的干扰，利用热绝缘的黑体辐射光源系统辐射10μm以上波长的单色光。实现了在低温下对微弱现象的测试研究，比如对高灵敏度光电导性半导体材料的研究。

技术领域

本发明是无液氦光谱学恒温器一种样品室，具体涉及一种热绝缘的可置光源结构，涉及低温下的黑体辐射光源和屏蔽外界热辐射的冷屏结构，应用于对高灵敏度光电导性的半导体材料在低温下的光电特性研究，通过普朗克定律和能量守恒定律从而得到高灵敏度光电特性半导体材料在低温下的响应光谱。

背景技术

目前利用传统的单色光源系统对半导体材料进行光电特性研究，大多是通过窗口把光引入样品室，由于没有完全屏蔽，样品被单色光照射的同时也会受一个很强的背景黑体辐射300K影响。由于300K所辐射10μm波长的光，现存的光源系统不能满足波长在10μm以上的单色光，于是我们无法对微弱现象进行研究，比如对于高灵敏度光电特性的半导体材料，如果从外界引入单色光，背景辐射所辐射光能量往往大于我们所用单色光源的能量，在研究的结果数据中很难精准确定光源的激发光谱。

低温下半导体材料的热容是随着温度的降低而减少—德拜模型，所以在低温环境中，一个很弱的光就可以迅速将半导体材料加热，使其迅速升温，从而对应的光电特性也会改变。所以在低温环境中研究高灵敏度光电特性半导体材料需要一个可以完全屏蔽外界背景辐射的干扰，这样我们就需要一个在低温环境下能够激发可变波长光的黑体作为光源，由于低温样品室空间有限，在低温下工作的理想黑体光源并不容易找到。所以在研究高灵敏光电特性半导体材料，需要我们拥有一个能够在低温下工作的黑体辐射光源。

而对于现在市场上的恒温器样品室内没有设置安装光源的结构，他们仍然采用从窗口引入单色光源，如果安装光源，完全屏蔽的样品室内同时也缺少一个热绝缘的可置光源结构。

发明内容

本发明的目的设计一种无液氦光谱学恒温器黑体辐射光源的样品室，样品室在低温环境中达到完全屏蔽外界热辐射干扰，安装能够正常工作的理想型黑体辐射光源，同时要求具有与冷头热绝缘的可置光源结构，通过两个独立的温度计分别监测样品室和光源温度及其变化，从而应用于对高灵敏度光电导性的半导体材料在低温下的光电特性研究，通过普朗克定律和能量守恒定律从而得到高灵敏度光电特性半导体材料在低温下的响应光谱。

本发明的技术方案如下：

无液氦光谱学恒温器黑体辐射光源的样品室是有：底座101，防热辐射冷屏102，样品架103，内置温度计的铜块104，玻璃钢底座105，内置温度计小底座106，温度计107与加热电阻片108组成。

底座101是两个连体的圆形底盘结构，底盘大小根据已有的无液氦光谱学恒温器来设计，同时也确定圆盘圆心通孔的位置。上底盘光滑，下底盘侧壁带M50螺纹，圆盘的圆心位子设一小的通孔，仪器的信号线和其他的电源线穿过通孔固定，并用铝箔胶带密封。上底盘边缘上打有9个完全一样的通孔，其圆心是在以底盘为圆心Φ＝76.2mm的边上，具体位子105°、135°、180°阵列而成，可用M5的紫铜螺丝通过通孔将底座101固定在温控仪的冷头上。圆心水平位置的左侧，是M6螺纹孔，它与玻璃钢底座105相连接。在通过圆心水平线的垂直线上存在对称的两个M3螺纹孔,用来安装内置温度计的铜块104。圆心偏右有两个等距的M3螺纹孔,固定样品架103，详见附图1。

防热辐射冷屏102，内置M50螺纹8圈,冷屏侧壁对称存在四个大小一样的通孔,位置与温控仪窗口相对，以实现我们需要从外界光源引光至样品室内。但做黑体辐射光源系统时，用铝胶带将其密封，以保证完全屏蔽外界热辐射的作用，详见附图1。