Способ установки образцов для исследования спектральных характеристик в условиях криогенных температур

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для научных исследований спектральных характеристик твердых тел в условиях вакуума и криогенных температур (например, жидкого азота и жидкого гелия). С целью уменьшения вероятности образования трещин в тонких образцах при охлаждении до криогенных температур вначале образцы устанавливают на тонкую серебряную фольгу, прикрепленную к рамке, а затем рамку устанавливают на хладопроводе. При установке рамки подкладывают с боков проволочки, толщина которых больше толщины образца. Перед установкой образцов на фольгу в ней делают центральное отверстие для прохождения излучения и прорези по бокам симметрично отверстию. Прорези способствуют выравниванию теплового потока к образцу и уменьшают влияние термических деформаций рамки и фольги на образец. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 6 01 N 1/28

ГОСУД/1РСТВЕН4ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ь, --,, ;Ц г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4433822/31-25 (22) 31.05.88 (46) 15.06.90. Бюл. N 22 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.А.Васильев, П.Е.Дышловенко, А.А. Копылов и А.А.Шакмаев (53) 543.432 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 842510, кл. G 01 N 21/63, 1981.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 685934, кл. G 01 J 3/02, 1979. (54) СПОСОБ УСТАНОВКИ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ

И ССЛ ЕДО В АН ИЯ СП Е КТРАЛ Ь Н ЫХ ХАРАКТЕ Р ИСТИ К В УСЛОВИЯХ КРИО ГЕ НН ЫХ ТЕМПЕРАТУР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для научных исследований спектральных харакИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано главным обрезом для научных исследований спектральных характеристик полупроводниковых и диэлектрических материалов в условиях криогенных температур (например, жидкого азота и жидкого гелия).

Цель изобретения — уменьшение вероятности образования трещин в тонких образцах (преимущественно,. толщиной порядка десятков и сотен микрон).

На фиг.1 показано конструкция хладопровода; фиг.2 — хладопровод с рамкой и образцом; фиг.3 — 5 — рамка с устачовленной на ней фольгой и образцом, вид спереди; на фиг.4 — то же, вид сбоку; на фиг.5 — то же, вид сзади, „„Jism„„1571464 А1 теристик твердых тел в условиях вакуума и криогенных температур (например, жидкого азота и жидкого гелия). С целью уменьше ния вероятности образования трещин в тонких образцах при охлаждении до криогенных температур вначале образцы устанавливают на тонкую серебряную фольгу, прикрепленную к рамке, а затем рамку устанавливают на хладопроводе. При установке рамки подкладывают с боков проволочки, толщина которых больше толщины образца, Перед установкой образцов на фольгу в ней делают. центральное отверстие для прохождения излучения и прорези по бокам симметрично отверстию, Прорези способствуют выравниванию теплового потока к образцу и уменьшают влияние термических деформаций рамки и фольги на образец. 5 ил.

B хладопроводе 1 (фиг,1) выполнены окна 2 (отверстия), предназначенные для установки в них рамок с исследуемым образцом, со стороны плоской грани 3. В нем же выполнены пазы 4 для закрепления рамок.

Рамка 5 с фольгой 6, образцом 7 установлены на хладопроводе 1, В фольге 6 выполнено центральное отверстие 8 (соосное отверстию 2 в хладопроводе 1 после уста- новки рамки 5 на хладопроводе 1), которое служит для прохождения светового потока (а также для его ограничения). В фольге 6 сделаны прорези 9 между центральным отверстием 8 и краями рамки 5. Рамка 5 имеет ушки 10, которые служат для крепления рамки к хладопроводу.

Способ для установки образцов из

GaSb осуществляют следующим образом.

1571464

В серебрянной фольге 6 вырезают отверстие 8 круглой формы (см. фиг.3) в центре (это отверстие должно быть соосно отверстию 2 в хладопроводе), затем делают две продольные прорези 9 вблизи края фольги симметрично относительно круглого отверстия 8 (по обе стороны от отверстия). При этом фольга 6 может быть как первоначально закреплена на рамке 5, так и после проделывания указанных операци . При ручном изготовлении вначале закрепляют фольгу 6 на рамке 5, а затем прорезают в ней отверстия, так как в этом сцучае фольга находится в натянутом состоянии и манипу-! ляции с ней на рамке проще. При применеI нии метода штамповки для изготовления отверстий и прорезей в фольге первоначальное крепление фольги 6 на рамку 5 нецелесообразно.

Крепление фольги 6 к рамке 5 можно осуществить путем приклеивания серебрянным контактолом с двух краев(за прорезями 9). При этом обеспечивается достаточно высокая теплопроводность между рамкой 5 и фольгой 6. Как уже отмечалось, фольга 6 выполняется из серебра, а рамка 5 — из меди, Толщина серебрянной фольги при установке образцов GaSb (толщиной 40 — 50 мм) 100 мкм, После изготовления рамки 5,. установки на ней фольги 6, выполнения в ней отверстия 8 и прорезей 9 размещают образец 7 между прорезями 9 (фиг.З и 4), приклеивают обраэец серебрянным контактолом, После сушки в течение 20 — 30 мин накладывают рамку на хладопровод 1 той стороной, где установлен образец 7, помещая ушки 10 (фиг.4 и 5) в пазы 4 (см. фиг,1). При этом с краев рамки 5 (вблиэи ушек 10) под фольгу

6 (за прорезями 9) подкладывают проволочки (на чертеже не показаны), толщина которых несколько больше толщины образца 7, Толщину проволочек целесообразно выбирать на 10-307(больше толщины образца, Большую толщину брать нецелесообразно, так как ухудшается теплообмен между хладопроводом 1 и образцом 7. При установке

5 образцов GaSb зазор между образцом и хладопроводом 10 мкм. После установки рамки 5 с образцом 7 на хладопроводе рамку 5 закрепляют. Закрепление рамки 5 осуществляется посредством ушек 10, которые

10 зажимают хладопровод 1 в пазах 4. Концы ушек 10 в месте контакта с хладопроводом

1 смазывают серебрянным контактолом.

На хладопроводе 1 может быть установлено таким образом несколько образцов 7 (в

15 приведенном примере два или три). Два образца устанавливаются тогда, когда есть необходимость снятия непосредственно спектра излучения источника, при этом одно отверстие 2 оставляется открытым. Сме20 на образцов при исследовании спектральных характеристик осуществляется путем перемещения хладопровода вдоль оси. формула изобретения

25 Способ установки образцов для исследования спектральных характеристик B условиях криогенных температур путем крепления их к окнам хладопровода, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения

ЗО вероятности образования трещин в тонких образцах, предварительно образец закрепляют на слое серебрянной фольги с отверстием, перекрывая им отверстие в этом слое, и прикрепляют фольгу к металличе35 ской рамке, которую закрепляют на окне хладопровода с зазором между образцом и . хладопроводом, причем в фольге дополнительно делают прорези между центральным отверстИем и местом закрепления рамки к

40 хладопроводу, а образец приклеивают к слою фольги серебрянным контактолом между прорезями, 1571464 Д(Составитель Д.Пахомов

Редактор М.Недолуженко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска

Заказ 1506 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 .

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101