Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Вставка кріостата для електромагнітооптичних досліджень, в корпусі (1) якої змонтовані тримач зразків (20), механізм переміщення зразків, виконаний у вигляді кінематично зв′язаного з тримачем зразків (20) штока (2), що пропущений крізь трубку (28), на нижньому кінці якої закріплене зубчасте колесо (5), причому шток (2) і трубка (28) виконані із пружного матеріалу, яка відрізняється тим, що у вставці розміщений механізм зміни величини магнітного поля в області зразка, який виконано як механізм просторового паралельного розведення касет (16, 17) з постійними магнітами (18, 19), механізм складається із штока (2), закріпленого в корпусі (1) з можливістю обертання, шестірні (3), яка закріплена на нижній частині штока (2) і кінематично зв′язана із зубчатим колесом (5), яке закріплене на валу (6), що обертається у першій втулці (7), встановленій на пластині (15), яка закріплена на хвостовику (9) в нижній частині корпусу (1) вставки, на різних кінцях вала (6) закріплені дві гвинтових пари (43) з правою і лівою різьбою для синхронного поступового переміщення різьбових втулок (10, 11) в протилежних напрямах, на різьбових втулках (10, 11) закріплені касети (16, 17) з постійними магнітами (18, 19), у верхній частині штока (2) через другу втулку (25) закріплена ручка (24) для обертання штока (2), тримач зразка (20) виконаний з отворами (30) та містить електронагрівач (36), а у вставці розміщений вимірювальний блок з можливістю зняття інформаційних сигналів та з′єднаний з ним датчик магнітного поля (39).

2. Вставка кріостата за п. 1, яка відрізняється тим, що постійні магніти (18, 19) виконані з неодимового сплаву.

3. Вставка кріостата за п. 1, яка відрізняється тим, що датчиком магнітного поля (39) є датчик Холла.

4. Вставка кріостата за п. 1 яка відрізняється тим, що містить датчик температури (37).

Текст

Дивитися

Реферат: Винахід належить до пристроїв для вивчення фізичних властивостей матеріалів. Вставка кріостата для електромагнітооптичних досліджень містить механізм просторового паралельного розведення постійних магнітів для зміни величини впливу магнітного поля на зразок, з можливістю вимірювання цього поля, можливість підведення регульованого магнітного поля та сигналу впливу електричного поля на зразок при одночасному проведенні оптичних досліджень. Технічним результатом винаходу є можливість одночасного проведення електрооптичних та магнітних досліджень. UA 103508 C2 (12) UA 103508 C2 UA 103508 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до низькотемпературної кріостатної техніки для вивчення фізичних властивостей зразків матеріалів. Зазвичай для проведення низькотемпературних електрооптичних і магнітооптичних досліджень та підведення магнітного і електричного поля застосовують спеціалізовані кріостати, які містять вбудований в собі магніт у вигляді надпровідного соленоїда [1] чи вставку в кріостат з індукційною котушкою [2], або самі вбудовані в поле зовнішнього магніту [3]. Використання таких спеціалізованих кріостатів є дороговартісною процедурою, що є недоліком для електро- і магнітооптичних досліджень. Відома вставка кріостата для оптичного дослідження зразків, у корпусі якої змонтовані мікропроектор, кювета і механізм переміщення, виконаний у вигляді кінематично зв'язаного з нею штока. На внутрішній поверхні корпуса жорстко закріплена рейка, шток механізму переміщення кювети пропущений через трубку, верхній кінець якої зв'язаний з корпусом за допомогою сильфона, а на нижньому кінці закріплене зубчате колесо, що обкатується по рейці, при цьому шток і трубка виконані з пружного матеріалу (а.с. СРСР № 488695). Недолік цієї вставки - обмежена функціональна можливість пристрою. Найближчою за сукупністю ознак і технічним результатом по винаходу є вставка кріостата для оптичного дослідження зразків (а.с. СРСР № 804423), яка забезпечена механізмом обертання кювети, виконаним у вигляді другої трубки, кінематично зв'язаної з кюветою і змонтованої між штоком і першою трубкою, причому друга трубка також виконана з пружного матеріалу. Кінематичний зв'язок між другою трубкою і кюветою зі зразком здійснюється у вигляді одноступеневої конічної зубчатої передачі, а кінематичний зв'язок між штоком і кюветою здійснюється за допомогою двоступеневої зубчатої передачі. Недоліком цієї вставки є також обмежена функціональна можливість, оскільки для проведення електрооптичних і магнітооптичних досліджень зразків матеріалів необхідно не тільки підводити до зразка магнітне поле, струм або напругу, але й знімати зі зразка інформаційний сигнал. Ці операції практично неможливо реалізувати на такій вставці. В основу винаходу поставлена задача забезпечення можливості одночасного підведення до зразка регульованого магнітного поля за допомогою механізму просторового паралельного розведення постійних магнітів, струму або напруги і зняття зі зразка інформаційних сигналів при проведенні електрооптичних і магнітооптичних досліджень властивостей зразка у оптичному кріостаті. Для вирішення поставленої задачі вставка кріостата для електро- і магнітооптичних досліджень, в корпусі якої змонтовані тримач зразків, механізм переміщення зразків, виконаний у вигляді кінематично зв'язаного з тримачем зразків штока, на внутрішній поверхні корпусу вставки жорстко закріплена рейка, шток механізму переміщення тримача зразків пропущений через трубку, верхній кінець якої зв'язаний з корпусом сильфоном, а на нижньому кінці закріплене зубчате колесо, що обкатується по рейці, причому шток і трубка виконані із пружного матеріалу, відповідно до винаходу у вставці розміщений механізм для зміни величини магнітного поля в області зразка, який виконано як механізм просторового паралельного розведення магнітів, що складається із штока, закріпленого в корпусі з можливістю обертання, шестірні, яка закріплена на нижній частині штока і кінематично зв'язана із зубчатим колесом, яке закріплено на валу, що обертається у втулці, встановленій на пластині, яка закріплена на хвостовику в нижній частині корпусу вставки, на різних кінцях вала закріплені дві гвинтові пари з правою і лівою різьбою для синхронного поступового переміщення різьбових втулок в протилежних напрямах, на втулках закріплені касети з постійними магнітами, у верхній частині штока через втулку закріплена ручка для обертання штока, а для проведення електро- і магнітооптичних досліджень і зняття інформаційних сигналів у вставці розміщений вимірювальний блок. При цьому постійні магніти виконані з неодимового сплаву, а для вимірювання магнітного поля у вставці встановлений датчик Холла, для вимірювання температури зразків встановлений датчик температури. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на Фіг. 1 показана вставка, на Фіг. 2 вертикальний переріз нижньої частини вставки, на Фіг. 3 - вертикальний переріз тримача зразка. Вставка має механізм просторового паралельного розведення магнітів, що перетворює обертальний рух штока навколо вертикальної осі в обертальний рух вала навколо горизонтальної осі за допомогою одноступеневої зубчатої конічної передачі, а обертальний рух вала навколо горизонтальної осі в синхронний поступальний рух в двох протилежних напрямках двох касет з магнітами за допомогою двох гвинтових пар з правою і лівою різьбою. Механізм просторового паралельного розведення магнітів встановлений в корпусі 1 і складається із закріпленого з можливістю обертання штока 2 (фіг. 1) з шестірнею 3 (фіг. 2), що закріплена на штифті 4, і яка кінематично зв'язана із зубчатим колесом 5, закріпленим на валу 1 UA 103508 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 6, що обертається у втулці 7, встановленій на пластині 8 (фіг. 1), яка, в свою чергу, встановлена на корпусі 1 через хвостовик 9. Кінці вала 6 (фіг. 2) з різних сторін мають праву і ліву різьби для синхронного в протилежних напрямах поступового переміщення різьбових втулок 10 і 11 також із правою та лівою різьбами. На кінцях вала 6 встановлені обмежувачі ходу 12 і 13. На втулках 10 і 11 через пластини 14 і 15 закріплені касети 16 і 17 з магнітами 18 і 19. Касети з магнітами переміщуються в циліндричних направляючих тримача 20 зразка. Корпус 1 з'єднаний зверху з комутаційною коробкою 21 через втулку 22 (фіг. 1). Зверху коробки встановлена втулка 23, в якій закріплена верхня частина штока 2, що з'єднаний з ручкою 24 через втулку 25 і штифт 26. Для відліку кута оберту штока на втулці 23 закріплений лімб 27. Для захисту електричних вводів-виводів від штока 2, що обертається встановлена трубка 28. В нижній частині корпуса 1 закріплений хвостовик 9, в якому встановлена, з можливістю обертання, нижня частина штока 2. На хвостовику 9 закріплена пластина 8 (фіг. 2), на якій встановлені: втулка 7 для кріплення вала 6, тримач 20 зразка і комутаційна плата 29 (фіг. 1). На тримачі 20 зразка є отвори 30 для проведення оптичних досліджень (фіг. 3). Вимірювальна частина вставки (фіг. 3) забезпечена електричними вводами-виводами 31 зразка 32 для зняття інформаційних сигналів. Вводи-виводи зразка 32, встановленого на тримачі 20 (фіг. 2), і закріпленого розрізним пружинним кільцем 33 під'єднані через комутаційну плату 29 і трубку 34 до роз’єму 35, встановленому на комутаційній коробці 21 (фіг. 1). На зовнішній поверхні тримача 20 навитий електронагрівач 36, а знизу на пластині 8 встановлений датчик температури 37 (фіг. 2). Всередині тримача 20 на пластині 38 встановлений датчик Холла 39, призначений для вимірювання магнітного поля. Виводи нагрівача 36, датчика температури 37 і датчика Холла 39 під'єднані через комутаційну плату 29 і трубку 40 до роз'єму 41, також встановленому на комутаційній коробці 21 (фіг. 1). Коробка 21 має кришку 42 для можливості доступу до роз'ємів 35 і 41. Вставка працює у такий спосіб. Ручка 24 обертає шток 2 на кут, що задається по лімбу 27 (фіг. 1). Шестірня 3, що на кінці штока, обертає зубчате колесо 5 разом із валом 6 (фіг. 2). Вал 6 при обертанні переміщує синхронно в двох різних напрямах різьбові втулки 10 і 11, що з'єднані через пластини 14 і 15 із касетами 16 і 17, які разом із магнітами 18 і 19 переміщуються по напрямним в тримачі 20 зразка. Таким чином в залежності від напряму обертання ручки 24, магніти 18 і 19 будуть зближуватися або віддалятися на рівні відстані відносно вертикальної осі вставки. Відстань між магнітами залежить від кута оберту ручки 24 (фіг. 1), передаточного числа конічної зубчатої пари 3, 5 і кроку правої та лівої різьб втулок 10 і 11 (фіг. 2). В залежності від відстані між магнітами буде змінюватися напруженість магнітного поля, що впливає на зразок 32 (фіг. 3). Найбільшого значення вона буде досягати, коли магніти зближені на мінімальну відстань, а найменшого - коли магніти віддалені на максимальну відстань. Між мінімальним і максимальним рівнями напруженості є можливість встановлювати проміжні рівні, регулюючи відстань між магнітами 18 і 19 (фіг. 2) обертанням ручки 24 (фіг. 1). У разі необхідності зміни зразка 32 (фіг. 3) потрібно відкрутити гвинти 43 (фіг. 2), зняти обмежувач ходу 13, пластину 15 разом з касетою 17 і магнітом 19, кільце 33. Після чого замінити зразок і встановити знову кільце 33, пластину 15 разом із касетою 17 і магнітом 19 та обмежувач ходу 13. Джерела інформації: 1. Ермаков В.М., Медведев B.C., Подолич В.Б. "Криостат" а.с. СССР № 981781, МКИ F25D 3/10, опубликовано 15.12.82. - Бюлл. изобретений СССР, № 46 от 17.12.82. 2. Солдатов А.В. и др. "Емкостный дилатометр для измерений в области температур 0,820К", - ПТЭ, 1990, № 4, стр. 237-239. 3. И.П. Жарков, Ю.И. Жирко, А.Н. Иващенко, В.В. Сафронов, В.А. Ходунов "Терморегулируемая криостатная система для исследования магнитооптических свойств материалов под давлением в диапазоне температур 77 - 300 К.», - Научное приборостроение, 2010, т. 20, № 2, стр. 120-125. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 1. Вставка кріостата для електромагнітооптичних досліджень, в корпусі (1) якої змонтовані тримач зразків (20), механізм переміщення зразків, виконаний у вигляді кінематично зв′язаного з тримачем зразків (20) штока (2), що пропущений крізь трубку (28), на нижньому кінці якої закріплене зубчасте колесо (5), причому шток (2) і трубка (28) виконані із пружного матеріалу, яка відрізняється тим, що у вставці розміщений механізм зміни величини магнітного поля в області зразка, який виконано як механізм просторового паралельного розведення касет (16, 2 UA 103508 C2 5 10 15 17) з постійними магнітами (18, 19), механізм складається із штока (2), закріпленого в корпусі (1) з можливістю обертання, шестірні (3), яка закріплена на нижній частині штока (2) і кінематично зв′язана із зубчатим колесом (5), яке закріплене на валу (6), що обертається у першій втулці (7), встановленій на пластині (15), яка закріплена на хвостовику (9) в нижній частині корпусу (1) вставки, на різних кінцях вала (6) закріплені дві гвинтових пари (43) з правою і лівою різьбою для синхронного поступового переміщення різьбових втулок (10, 11) в протилежних напрямах, на різьбових втулках (10, 11) закріплені касети (16, 17) з постійними магнітами (18, 19), у верхній частині штока (2) через другу втулку (25) закріплена ручка (24) для обертання штока (2), тримач зразка (20) виконаний з отворами (30) та містить електронагрівач (36), а у вставці розміщений вимірювальний блок з можливістю зняття інформаційних сигналів та з′єднаний з ним датчик магнітного поля (39). 2. Вставка кріостата за п. 1, яка відрізняється тим, що постійні магніти (18, 19) виконані з неодимового сплаву. 3. Вставка кріостата за п. 1, яка відрізняється тим, що датчиком магнітного поля (39) є датчик Холла. 4. Вставка кріостата за п. 1, яка відрізняється тим, що містить датчик температури (37). 3 UA 103508 C2 4 UA 103508 C2 5 UA 103508 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6

Додаткова інформація

Автори англійською

Zharkov Ivan Pavlovych, Maslov Valentyn Oleksiiovych, Komarov Albert Vasyliovych, Safronov Vitalii Viktorovych

Автори російською

Жарков Иван Павлович, Маслов Валентин Алексеевич, Комаров Альберт Васильевич, Сафронов Виталий Викторович

МПК / Мітки

МПК: B25J 11/00, F25B 9/12, G01R 33/44, F25B 19/00, G05D 23/30, F25D 3/10

Мітки: кріостата, вставка, електромагнітооптичних, досліджень

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/8-103508-vstavka-kriostata-dlya-elektromagnitooptichnikh-doslidzhen.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вставка кріостата для електромагнітооптичних досліджень</a>

Подібні патенти