[实用新型]一种双悬臂式低振动低温制冷系统

说明书

本实用新型公开了一种双悬臂式低振动低温制冷系统，通过公知的滑动装置活动安装于真空腔体内部，该系统包括样品导冷杆、制冷机、内悬臂、外悬臂和后支座，该后支座包括后支座壳体以及位于该后支座壳体内的第一安装基座、第二安装基座。本实用新型通过内外套装的悬臂装置，结合大质量的安装基座，可有效隔绝制冷机、外界振动对被冷却样品的振动影响。

技术领域

本实用新型属于低温制冷技术领域，具体涉及一种低振动的低温测试装置。

背景技术

低温测试装置是一种方便实用的实验室低温系统，该装置能提供极低的温度环境，可用于新材料、超导、电子器件、凝聚态物理、表面物理等方面的研究、测试和实验。在某些特殊领域，对制冷装置的低振动环境提出了极高的要求。例如，在采用X射线对冷冻靶球进行相衬表征的惯性约束核聚变系统中，要求冷冻靶球位置稳定性在1um甚至更小。

考虑到冷源利用的便捷性，常常需要采用G-M低温制冷机或脉冲管制冷机。但是，不管是采用G-M低温制冷机还是脉冲管制冷机制方式，都会导致被冷却样品振动指标达不到测试所需要求。这是由于：一、制冷机与真空腔体直接连接，导致制冷机的振动直接传递给真空腔体，继而影响冷冻靶球；二、冷冻靶球直接连接在制冷机冷头上，导致制冷机的振动直接传递给冷冻靶球；三、真空腔体通过非减振支架连接在地面，导致地面振动传递给真空腔体，继而传递给冷冻靶球。

实用新型内容

本实用新型针对现有的技术问题作出改进，即实用新型所要解决的技术问题是提供一种低振动的低温测试装置，能够有效隔绝制冷机、外界振动对被冷却样品的影响。

本实用新型的技术方案为：一种双悬臂式低振动低温制冷系统，通过公知的滑动装置活动安装于真空腔体内部，其特征在于，包括：卧式的样品导冷杆，其一端A安装被冷却样品，并对被冷却样品进行制冷；卧式的制冷机，其具备冷头装置，该冷头装置与所述样品导冷杆柔性热连接；卧式的内悬臂，其一端固定所述制冷机；卧式的外悬臂，其设有供所述内悬臂非接触地嵌套布置于其内部的内腔，所述样品导冷杆的另一端部B绝热安装于该外悬臂的端部；以及后支座，包括后支座壳体以及位于该后支座壳体内的第一安装基座、第二安装基座，所述外悬臂远离样品导冷杆的一端固定于所述后支座壳体上，所述第二安装基座与所述后支座壳体固连并安装于所述滑动装置上，所述第一安装基座不与所述后支座壳体直接接触且另行安装于所述滑动装置上，所述内悬臂远离样品导冷杆的一端固定于所述第一安装基座上，所述第一安装基座和第二安装基座均配备大质量的配重块。

与现有技术相比，本实用新型具有如下效果：

1)选用双悬臂支撑的方式，内悬臂固定制冷机，外悬臂固定样品导冷杆。制冷机和被冷却样品单独支撑，各单独支撑装置即内悬臂和外悬臂均通过大质量配重块和隔振橡胶垫相结合的方式安装于滑块上。一方面隔离了制冷机对后支座的振动影响，另一方面隔离了后支座振动对样品导冷杆以及被冷却样品的影响。

2)外悬臂的安装基座一分为二，内悬臂的安装基座在中间，进一步减小内悬臂对外悬臂的振动影响。

3)内悬臂和外悬臂采取非接触式嵌套布置的形式，具有结构紧凑、体积小的特点，适合于安装于体积有限的真空腔体内部。

4)被冷却样品通过无氧铜柔性导冷带等柔性连接方式与制冷机的冷头热连接，而非常见的与制冷机冷头直接接触连接，能有效隔离制冷机振动对被冷却样品的影响。

5)常温冷屏、低温冷屏的设置进一步提高了整个系统的制冷效果，减少了冷量损失。样品导冷杆外围的第二常温冷屏和第二低温冷屏分别与制冷机冷头外围的第一常温冷屏和第一低温冷屏柔性连接，在进行冷量传输的同时，亦避免了相互间的振动传输。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的双悬臂式低振动低温制冷系统在真空腔体内部的安装示意图。

图2是本实用新型实施例的双悬臂式低振动低温制冷系统结构示意图。