CN107284859A - 一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置 - Google Patents

一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置 Download PDF

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Abstract

一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，其特征在于包括箱体、封盖、器件存放箱(4)；箱体包括外壳层(1)、隔热层(2)、金属层(3)；箱体通过安装在外壳层(1)表面的密封扣环与封盖实现锁定，隔热层(2)嵌套在外壳层(1)内，外壳层(1)上安装有通气阀门(5)；隔热层(2)内表面镶贴金属层(3)；隔热层(2)与金属层(3)底部有通气孔道，与通气阀门(5)连通；器件存放箱(4)通过圆筒结构与金属层(3)连接；箱体内放置干冰，保证器件存放箱(4)被干冰包裹。本发明有效地增加了器件与干冰的接触面积，并且使器件周围环境均衡，制作简单、成本低、可重复使用、实用性强，具有推广应用价值。

Description

一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置
技术领域
本发明涉及一种低温存储装置。
背景技术
在空间环境中，存在一种总剂量辐射效应，而航天器为了能够在复杂的空间环境中正常工作，需要对航天器进行抗辐射效应的加固设计。在加固设计过程中，需要给出半导体器件抗辐射能力指标，所以首先需要对宇航用半导体器件进行抗辐射能力评估，对宇航用元器件开展地面总剂量模拟实验，获得宇航用半导体器件的抗总剂量辐照能力指标。目前主要是采用钴源产生的γ射线进行总剂量效应模拟实验。在钴源总剂量模拟试验流程中，要求试验器件辐照后两小时内完成电参数测试，但在实际试验过程中往往存在辐照后测试时间间隔大于两小时的情况，美军标883规定当测试时间间隔大于两小时，可采用干冰保存以延长测试间隔。由于试验地点与测试地点距离限制，辐照试验后需采用干冰保存的试验器件非常普遍。
随着宇航用元器件国产化步伐的推进，元器件总剂量试验任务量也会随着增加，因此亟需设计一种低成本、高效率、可重复使用、安全性高、通用性强的干冰存储及运输装置。
然而，目前国内针对总剂量试验过程中用到干冰保存时，通常选择较为简单的泡沫箱或非常笨重的密封箱。单纯使用泡沫箱保温隔热效果差，而且泡沫箱质地脆弱，非常容易受到机械损伤，尤其是在运输过程中，使得总剂量试验过程质量风险大大增加；而密封箱具有较好的保温特点，但是灵活性很差，此外由于箱体密度较大，箱体重量加重运输负担，受限于箱体外形尺寸，箱体容积较小，难以存放足量干冰，甚至对于较大尺寸器件本身就难以放入，造成使用过程中的局限性。因此为了保证宇航用元器件抗辐射试验的顺利开展，亟需针对总剂量辐射试验要求，设计兼具适用性与实用性的干冰存储及运输装置。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：克服现有应用装置的不足，提供一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，可应用于宇航用半导体器件总剂量辐射试验，简便、成本低、通用性强、实用性强。
本发明所采用的技术方案是：一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，包括箱体、封盖、器件存放箱；箱体包括外壳层、隔热层、金属层；箱体通过安装在外壳层表面的密封扣环与封盖实现锁定，隔热层嵌套在外壳层内，外壳层上安装有通气阀门；隔热层内表面镶贴金属层；隔热层与金属层底部有通气孔道，与通气阀门连通；器件存放箱通过圆筒结构与金属层连接；箱体内放置干冰，保证器件存放箱被干冰包裹。
所述封盖为阶梯结构；封盖关闭时，封盖与外壳层、隔热层、金属层的端口平面贴合，实现封盖对箱体的密封。所述器件存放箱为网状箱体，材料为铝网。所述外壳层材料为ABS树脂。所述隔热层材料为相变材料。所述金属层材料为铝。
所述箱体还包括箱体拉杆、滚轮；可伸缩的箱体拉杆安装在箱体上，滚轮安装在箱体底部边缘，箱体表面附有提拎手环，利用提拎手环或箱体拉杆配合滚轮实现运输。所述器件存放箱通过铝质圆筒与金属层连接。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
(1)本发明装置采用多层材料立体嵌套方式，可以增加箱体物理密封性，不同材料层的组合使用，能够兼顾装置结构刚性和保温隔热效果，同时能够保证装置具有相对较轻的重量，便于试验使用；
(2)本发明装置针对辐射试验用的专业特点，增加了器件存放箱，存放箱采用铝箔制作，在实现器件存放功能的同时最大可能的降低了相同重量，保证了试验器件能够处于被干冰包围的相对均匀温度环境中，且为外场试验带来方便。
(3)本发明在实现保温的基础上吸收了普通箱体的习惯性设计，采用拉杆与滚轮，配合使用提手的方式，实现箱体运输。通用箱体运输特性的设计增加了试验用干冰存储及运输装置的亲和性。
(4)本发明利用通气孔保持装置内外气压平衡，提高装置安全性。干冰在存放过程中随时间推移会逐渐升华，导致装置体内压强增加，箱体内外压差过大容易发生危险事故。因此在干冰存储及运输装置的设计上充分考虑安全性，在箱体中设置通气阀门，通过阀门调节、维持气压平衡。
附图说明
图1为本发明存储装置内部结构示意图；
图2为图1中A位置放大图；
图3为本发明存储装置外形示意图；
图4为本发明存储装置中器件存放箱结构示意图。
具体实施方式
如图1～图3所示，一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，包括箱体、封盖、器件存放箱4；
箱体包括外壳层1、隔热层2和金属层3，三层不同材料贴合组成，金属层3以包裹形式与隔热层2贴合，且共同与箱体外壳以嵌套方式组合，同时装置盖板与箱体材料嵌套方式互补，从而在保证不增加装置重量的情况下，使其具有良好的密闭性。
外壳层1，用ABS树脂丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有刚性特点的材料制作，可使外壳层1对箱体起到保护作用，外壳层1上有通气孔阀门5，通过调整通气阀门5可以控制装置箱体内部气压，确保装置使用过程中不会因干冰升华使箱体内气压增大而发生危险，通气阀门5的设置提高了装置安全性能，
隔热层2，采用相变材料制作，与内表面镶贴的金属层3构成装置的主体储存空间，隔热层2与金属层3右下角处有通气孔道，与外壳层1通气阀门5连通，且三层材料紧密贴合成一体；金属层3材料为铝。
如图4所示，器件存放箱4，用于放置待存放器件，存放箱4由铝网制成，通过空心铝柱与金属层3连接；
将试验后器件放入器件存放箱4，箱体内加入干冰，覆盖器件存放箱4，使其处于干冰环境中，装置封盖与箱体通过扣环锁定。
箱体还包括箱体拉杆6和滚轮7，箱体拉杆6位于箱体背面，具有可收缩特点，滚轮7位于底部边缘，外壳层1表面附有提拎手环和密封扣环，箱体与封盖通过密封扣环锁定，利用提拎手环或箱体拉杆6配合滚轮7实现装置可运输性；
器件存放箱4通过空心圆柱与金属层3焊接固定，而器件存放箱4采用网状铝材制作，网状结构可使存放器件于干冰环境中有最好的接触效果，最大程度减轻装置重量，同时器件存放箱4的设置保证器件被干冰包裹，相比仅放在干冰表面存储，效果更佳。
在使用时，将本发明的低温存储装置平置于地面，打开箱盖，将试验后待保存器件放入装置中心的器件存放箱4内，将器件存放箱4封好后可往箱体内加入干冰，干冰填满箱体以覆盖器件存放箱4为宜，然后将箱盖与封盖进行扣锁，立起低温存储装置，利用箱体拉杆6及滚轮7可实现箱体的运输，必要时提拎手环配合使用。
本发明结合了普通运输箱体的实用便利性以及现有保温箱的结构特点，针对半导体器件辐照试验用的要求，加入器件存放箱4设计要素，增强了装置用于试验的科学性与合理性。在宇航用元器件抗辐射保证流程中会涉及大量干冰使用案例，本装置会给试验带来极大便利，同时提升相比使用泡沫箱的干冰保存效果，对试验结果的准确性提供有力保障，并且该装置具体行李箱特点使其在远距离使用方面具备推广性。
以上所述为本发明的一种具体实施方式，而绝非对本发明的限制，本领域的技术人员根据描述，在不脱离权利要求及其限定范围的本发明总体构思的原则下，可以对实例做出改变。
本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。

Claims (8)

1.一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，其特征在于，包括箱体、封盖、器件存放箱(4)；箱体包括外壳层(1)、隔热层(2)、金属层(3)；箱体通过安装在外壳层(1)表面的密封扣环与封盖实现锁定，隔热层(2)嵌套在外壳层(1)内，外壳层(1)上安装有通气阀门(5)；隔热层(2)内表面镶贴金属层(3)；隔热层(2)与金属层(3)底部有通气孔道，与通气阀门(5)连通；器件存放箱(4)通过圆筒结构与金属层(3)连接；箱体内放置干冰，保证器件存放箱(4)被干冰包裹。
2.根据权利要求1所述的一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，其特征在于：所述封盖为阶梯结构；封盖关闭时，封盖与外壳层(1)、隔热层(2)、金属层(3)的端口平面贴合，实现封盖对箱体的密封。
3.根据权利要求1或2所述的一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，其特征在于：所述器件存放箱(4)为网状箱体，材料为铝网。
4.根据权利要求1或2所述的一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，其特征在于：所述外壳层(1)材料为ABS树脂。
5.根据权利要求4所述的一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，其特征在于：所述隔热层(2)材料为相变材料。
6.根据权利要求5所述的一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，其特征在于：所述金属层(3)材料为铝。
7.根据权利要求1或2所述的一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，其特征在于：所述箱体还包括箱体拉杆(6)、滚轮(7)；可伸缩的箱体拉杆(6)安装在箱体上，滚轮(7)安装在箱体底部边缘，箱体表面附有提拎手环，利用提拎手环或箱体拉杆(6)配合滚轮(7)实现运输。
8.根据权利要求1或2所述的一种便携式半导体器件辐射试验用嵌套结构低温存储装置，其特征在于：所述器件存放箱(4)通过铝质圆筒与金属层(3)连接。
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