Устройство для измерения температуры в вакууме
Использование: контроль температуры б вакуумных установках, например для молекулярно-лучевдй эп аксйй. Сущность изобретения: устройство содержит металг личеекий тепловыраенивающий блок в ей-; де цилиндра; в полости которого (на его внутренней поверхности) закреплен, холодный сп а и ди фференциал ьной термопары . На внешней поверхности цилиндра размещен терморезистор в виде катушки, окЈужёнйъ1й тепловым экраном. Тепловыравнивающий блок размещем снаружи вакуумной камеры и через электрбизоляцию герметично соединей с ее фланцем, Через гермрвводы фланца дифференциальная термопара подключена к измерительному прибору. 1 ил.: . :
ЯЬ 1796921 А1
СОК)З СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУ6ЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (COCllATEHT СССР) (sos 6 01 К 7/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 ..:: . : ..; 2 (21) 4912490/10 - :: —: лекулярно-лучевой. эпитаксйи. Сущность (22) 19,02,91:...: изобретения: устройство содержит метал-. (46) 23.02;93; бюл. М7::: лический тепловырввнивающий.блок в ви(71) Научно-исследовательский технологи- де цилиндра, в полости которого (на его ческий институт .: .:- -:: ..:: -,:, внутренней поверхности) закреплен, хо-: . (72) И;Б;Махов1 А.ГдХафизов, В.И.Кратенко лодный спай дифференциальной термопаи ЭМ.Помазкова . - .. ..-ры. На внешней поверхности цилиндра (56) Проспект фирмы "VG Semen", Велико- размещен терморезистор в виде катушки, британия, 1S88.:, : .:. .::: : - окруженный тепловым экраном. ТейловыАвторское свйдхетельство СССР равнивающий блок размещен снаружи ваМ 1744519, кл. G 01.К 7/12, 1990, " куумной камеры и через электроизоляцию . (54) YCTPOACTBO ДЛя l43MEPEHN$f TEM- гермуетично соедйнен c ee фланцем, Через
ПЕРАТУРЫ В ВАКУУМЕ ..: . гермовводы фланца дифференциальная (57):Использование. контроль температуры термопара подключена к измерительному в вакуумных установках, например для мо- прибору. 1 ил.
Изобретение относится к термометрии и предназначено для измерейия температуры находящихся в вакууме объектов.
Известно устройство для: измерения температ ры в вакууме, используехмые в установке, . молекулярно-лучевой эпитаксии для измерения температуры зффузион ного источника. Известное устройство представляет собой термопару,- рабочий спай которой прижат к тиглю источника; в котором находится испаряемый материал, э холодный спай приварен к гермовводам; расположенным на: вакуумном фланце и подключенным . другими, своими концами при помощи компенсационийх проводов к электроизмеритель ной схеме, имеющей датчик темхперэтуры холодного спал. Недостатком известно о устройства является низкая точность измерения из-зэ отсутствия компенсации изменения перепада тем-ператур концов гермовводов внутри и снаружи вакуумной камеры, s которой раз= мощен источник.
Ближайшим к изобретенипю по технической сущности и достигаемому результату является устройстао для измерения температурй в вакууме, содержащее термопару и тепловыравнивающее тело, выполненное в,,О виде вакуумного фланца, в полостях которо
ro, расположенйых с противоположных сторон фланца, размещены холодные спаи термопары, подкпюченнйе к измерительной схеме, и термореаистор. Вакуумнйй фланеи снабжен гермовасдами, подкпенен- а ными к регистрирующему устройству, причем проводники соединяющие холОдные спаи термопары с гермовводэми, выполнены из материала гермовводов, Недостатком известного устройства является недостаточ- ная точность измерения при изменении температурй объекта из-за наличия теплового сопротивления между термопэрйыми
1796921
3 4 проводами,:телом, фланца и термореэисто- Устройство для измерения температуры . рами, ухудшающего компенсацию измене- состоит из вакуумной камерй 1; с пристыкония температуры .холодного спая. В ванным к ней герметично фланцем 2, на условиях вакуума теплообмен затрудняет-. котором размещен. объект 3, температура ся, .а теплоразогрев холодного спая,.из-аа 5 которого измеряется термоэлектрического передачи тепла по термопарным проводам, преобразователя 4 в виде дифференциальусиливается. Необходимость электроизоля.- ной термопары, рабочий спай 5. которого. ции между холодным спаем термопреобра-. прижат к поверхности объекта 3, полого ме. зователя и телом фланца также увеличивает таллического цилиндра 6, вакуумноплотно тепловое сопротивление, что приводит .к 10 через электроизоляцию 7 соединенного с сближению точности измерения. фланцем 2, термореэистора 8, выполненно-.
Цель изобретения —. повышение точно- го в виде катушки, намотанной:на цилиндр сти измерений, Указанная цель достйгается . 6, и теплового экрана 9, размещенного Ко тем, что в устройстве для измерения темпе- аксиально с цилиндром 6, Холодный спай 10 ратуры в вакууме, содержащем терморе- 16 термопреобраэователя 4 прйвар@н к внутзистор, связанный с металлическим ренней поверхности цилиндра:6. 3аглушка тепловыравнивающим блоком, в .полости 11 выполняет роль электро- и теплоизолятокоторого" размещен холодный спай термо- ра. Электроизоляция 7 полого металличеэлектрического преобразователя, подклю- ского цилиндра 6 от фланца 2 йредставяяет ченного к измерительному прибору через 20 собой керамическую трубу, имеющую. вакугермовводы фланца вакуумной камеры, умноплотное соединение с цилиндром 6 и снабженного керамический заглушкой, теп- фланцем 2. Термопреобразователь 4 через ловыравнивающий блок выполнен в виде гермовводы 12 и термарезистор 8 подклю. цилиндра, размещенного снаружи вакуум- чаются к измерительной схеме (на фиг. не ной.камеры и герметично соединенйогосee 25 показано). фланцем через электроизоляцию; холодный. спай термоэлектрического преобразовате- Устройство работает следующим обраля, выполненный в виде дифференциальной зом. термопары,. закреплен на внутренней по- При. разогреве обьекта 3 температура верхности цилиндра, терморезистор, вы- 30 рабочего слал 5 термопреабразователя 4 полненный в виде катушки и окруженный повышается, врезультате чего на гермоввовведенным тепловым экраном, размещен дах 12 возникает термоЗДС, величина кото.на внешйей.поверхности цилиндра, а кера- рой определяется разностью температуры мическая заглушка установлена напротив рабочего 5 и холодного 10 спаев. Термореполоста последнего. 35 зистор 8 с малой погрешностью измеряет
: Выполнение.тепловыравнивающегб температуру холодного спая.10, так как изблока в виде полого металлического цилин- меряемая и реальная температуры приблидра, в котором размещается холодный спай зительно равны из-эа малого теплового термопреобразователя, позволяет снизить сопротивления между ними. В процессе равлияние теплового излучения измеряемого 40 эогрева обьекта 3 за счет излученйя проис-. обьекта на температуру цилиндра, электро- ходит. разогрев стенок вакуумной камеры 1, изоляция цилиндра от фланца позволяет не- фланца 2, гермовводов 12. Разогрев стенок посредственно закрепить холодный спай цилиндра 6 за счет размещения в сквозном термопреобразователя на внутренней по- отверстиифланца2керамической заглушки верхности цилиндра и,тем самым, улучшить 45 11, играющей роль теплового экрана, и за тепловой контакт,. размещение терморези- счет использования для изоляции цилиндра стора с внешней стороны:цилиндра позво- 6 от фланца 2 керамической трубки 7; являляет снизить тепловое сопротивление. ющейся проводником тепла, значительно
Дифференциальное включение термопре- снижен. Тепловой экран 9 снижает влияние образователя, реализуемое за счет разме- 50 изменения температуры окружающей сре. щения холодного спая в изолированном от ды на терморезистор 8. Использование усфланцатепловыравнивающем бло, позво- тройства, например, в установках ляет осуществить.вывод электрического сиг- молекулярно-лучевой эпитаксии позволяет нала через гермовводы, выполнение из повысить точность поддержания темпераматериала, отличного от термопреобразо- 56 тур молекулярных источников, в которых вателя; исключает влияние температуры размещаются исходные компоненты требугермоввадов на точность измерения. емой пленочной структуры, и, соответственНа чертеже схематично изображено ус- но, повысить качество выращиваемых тройство для измерения температуры в ва- пленочных структур и полупроводниковых кууме. приборов на. их основе.
1796921
Составитель А.Хайфизов
Техред М.Моргентал . Корректор; Т.Вашкович
Редактор Т.Шагова
Заказ 644 . Тираж : Подписное
8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям:и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Пройзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я виде цилиндра, размещенного снаружи ваУстройство для измерения температуры куумной,камеры и:герметично соединенное вакууме;содержащеетерморезистор,свя- го с ее фланцем через электроизоляцию, занный с металлическим тепловыравниваю- холодный спай термоэлектрического преобщим блоком, в полости которого размещен; разователя, выполненного в виде диффехолодный спай термоэлектрического преоб- ренциальной термопары, закреплен на разователя, подключенного к измеритель- вйутренней поверхности цилиндра, термоному прибору через гермовводы фланца .. резистор, вьптолненный в виде катушки и вакуумной камеры; снабженного керамиче- окруженный введенным тепловым экраном, ской заглушкой, о т л и ч à ю щ е е с я тем; размещен на внешней поверхности цилинчто, с целью повышения точности измере- дра, к керамическая заглушка установлена ния, тепловыравнивающий блок выполнен в . напротив полости последнего.
