[发明专利]一种低震动超高真空低温物性测量装置

说明书

本发明公开了一种超高真空低温物性测量装置，属于真空仪器设备领域，该装置包括GM型冷头、低震动管、防辐射罩和低温导热杆，低震动管上下分别通过法兰与上波纹管和下波纹管连接；上波纹管与GM冷头连接；下波纹管与磁场设备或仪器整体固定，其中，低震动管通过低震动支架连接样品杆，样品杆上固定有样品台，GM冷头包括一级冷头区和二级冷头区，防辐射罩固定在GM冷头的一级冷头区位置处；低温导热杆固定在GM冷头的二级冷头区位置上；且低温导热杆与样品杆进行固定。本发明将低温热连接结构与机械连接结构分离，从而实现超高真空与低温环境下的低震动物性测量。

技术领域

本发明属于真空仪器设备领域，具体涉及一种超高真空低温物性测量装置，尤其是一种干式超高真空制冷设备都适用的降低测量震动噪音的装置。

背景技术

目前，商用的无液氦超高真空低温物性测量装置的由冷头、防辐射屏与防辐射塞连接组成。冷头一般有两种，Gifford-McMahon型冷头(简称GM冷头)，或者脉冲管冷头。以GM冷头为例，其主体为圆柱形，由一级冷头区与二级冷头区两部分构成。二级冷头区与一级冷头区共轴且为半径更小，长度更长的圆柱。一级冷头区温度为50K，二级冷头区最低温度为4.2K。防辐射屏与一级冷头区固定在一起，用于隔绝二级冷头与外界的热交换。冷头、防辐射屏与防辐射塞通过螺丝形成一个密闭空间。样品直接与二级冷头进行机械固定。在这种装置中，由于冷头与样品采用直接的机械连接，因此在进行低温物性测量的过程时，冷头运行产生的机械震动将直接影响到样品，使测量过程中出现较大的机械震动噪音，从而对测量结果的精度产生较大影响。

发明内容

本发明提供一种对所有干式超高真空制冷设备都适用的降低测量震动噪音的装置。

本发明通过以下技术方案予以实现。

本发明超高真空低温物性测量装置的整体结构如图1所示，包括GM型冷头、上波纹管(1)、下波纹管(2)、低震动管(3)和防辐射罩(4)。低震动管(3)上下分别通过法兰与上波纹管(1)和下波纹管(2)连接；低震动管(3)为与地面进行机械连接的直管，侧壁留有电学连接端口，内壁焊有低震动支架，下波纹管(2)与商用磁体设备固定。其中，上波纹管(1)通过法兰与GM冷头连接；GM冷头包括一级冷头区(5)和二级冷头区(10)、低震动管(3)通过低震动支架连接样品杆，样品杆上固定有样品台，防辐射罩(4)使用螺丝或其他方法固定在一级冷头区处；防辐射罩(4)位于商用磁体设备的真空区域，低温导热杆(11)通过螺丝固定在二级冷头区(10)上，防辐射罩和低温导热杆分别与样品杆防震连接。

样品杆由四个圆柱状中空管通过银焊组成，从上到下分别依此为不锈钢上段(20)、无氧铜上段(21)、不锈钢下段(22)、无氧铜下段(18)，低震动支架为304或者316不锈钢材料。具体连接方式为：低震动支架(19)固定焊接在低震动管(3)上；样品杆不锈钢上段(20)与低震动支架(19)末端通过螺丝进行固定；样品杆无氧铜上段(21)通过焊接分别与样品杆不锈钢上段(20)和样品杆不锈钢下段(22)进行固定；样品杆无氧铜下段(18)通过焊接与样品杆不锈钢下段(22)进行固定；样品台(12)通过螺丝与样品杆无氧铜下段(18)进行固定。

低温导热杆(11)与样品杆的具体连接方式为：低温导热杆(11)末端连接有第一铜辫连接器(14)结构，使用螺丝将铜辫(13)的一端与第二铜辫连接器(15)固定，第一铜辫连接器(14)和第二铜辫连接器(15)再通过螺丝进行固定；铜辫(13)的另一端焊接在第三铜辫连接器(16)上，第四铜辫连接器(17)焊接在样品杆无氧铜下段(18)上，第三铜辫连接器(16)与第四铜辫连接器(17)通过螺丝进行固定。