[发明专利]低温恒温器

说明书

一种低温恒温器，包括室温容器、低温容器及制冷机构。室温容器包括室温罐体、外颈管及封头，室温罐体开设第一开孔，封头盖设于室温罐体，封头上开设第二开孔和第三开孔，第一开孔与第三开孔对应，外颈管与第二开孔对应且穿过第二开口外露于封头，外颈管的外周与封头的第二开口之间密封接触。低温容器包括低温罐体、内颈管及液化室，内颈管与液化室独立，且均与低温罐体连通，低温容器容纳于室温罐体内；部分液化室位于室温罐体内，液化室与第一开孔对应，且穿过第一开孔。制冷机构包括设备盘和制冷设备，设备盘设置于封头上，制冷设备包括机体和冷指，机体设置于设备盘上，冷指与机体连接，并伸入液化室内。

技术领域

本发明涉及冷却技术领域，特别涉及一种低温恒温器。

背景技术

高纯锗探测器是20世纪70年代发展起来的一种新型半导体辐射探测器，因其具有分辨率高、探测效率高、性能稳定、线性范围宽等优点，在核电、环境、检验检疫、生物医学、天体物理与化学、地质、法学、考古学、冶金和材料科学等诸多科学与社会领域得到了越来越广泛的应用。

锗的能带间隔只有0.665ev,分子热运动所导致的大量漏电流，使得任何一种锗探测器都无法在室温下工作，必须置于一定的低温环境下工作。目前大多数锗探测器选用冷指插入液氮的制冷方式。为保证探测器长期稳定运行需定期向探测器杜瓦内灌注液氮，特别是针对偏远山区，极大的增加了操作难度和运行成本，增加了操作人员处理低温液体的危险，同时低温液体的溅出易导致探测器的控制和信号传输电路损伤。

为减弱高纯锗探测器液氮制冷系统操作难度和运行成本，提高系统免维护特性的方法有：液氮自动控制灌注技术和零蒸发存储技术。液氮自动灌注技术是以系统中某位置的温度或液体液位作为反馈条件，通过电路控制液氮加注阀开启或关闭。液氮自动灌注系统结构复杂，需要大容量液氮储罐，导致液氮消耗量增加，不适用于多个探测器放置于不同测量点的情形，特别是对于液氮运输与生产困难的地区。零蒸发存储利用制冷机将蒸发的制冷剂再液化，实现制冷剂零损耗储存。但制冷机机械振动产生的麦克风噪声降低探测器分辨率。

专利申请公布号CN103742783A，是一种自动停止功能便携式高纯锗探测器液氮加灌装置。它包括温度测量单元、自动控制单元和液氮加灌单元，温度测量单元测量杜瓦气管出口处温度，温度作为反馈条件通过自动控制单元控制液氮加灌单元的空气压缩机和电磁阀的开闭，从而达到了液氮加灌过程中无人值守的功能。上述结构仅解决了高纯锗探测器液氮制冷系统的操作难度大的问题，并未从根本上解决液氮消耗成本与液氮运输成本的问题，除此之外上述系统结构复杂，占地面积大，不适用于小空间和偏远山区使用。

专利文献公布号CN105122487A公开了一种能够减少源于制冷机振动的低温恒温器，通过缓冲罐与制冷机液化室和制冷剂槽气相空间至少一方连通，增加制冷剂槽和液化室的气相容积，从而消除制冷机液化循环引起的声学振动。上述专利仅仅减弱了由于制冷机液化循环引起的振动，并未减弱制冷机本身机械振动对仪器的干扰。上述减振方法适用于大容量低温恒温器减振，对于小容量低温恒温器制冷机液化循环导致的振动非常小，基本可以忽略不计。

因此，需要对现有的低温恒温器进行改进，以提高减振效果。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种低温恒温器，其具有较好的减振效果。

为达成上述目的，本发明提供一种低温恒温器，包括室温容器、低温容器及制冷机构。

室温容器包括室温罐体、外颈管及封头，外颈管与室温罐体连通，室温罐体开设第一开孔，封头盖设于室温罐体，封头上开设第二开孔和第三开孔，第一开孔与第三开孔对应，外颈管与第二开孔对应且穿过第二开口外露于封头，外颈管的外周与封头的第二开口之间密封接触。