CN203772724U - 光学材料光谱测试用低温杜瓦 - Google Patents

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汪洋
陈安森
贺香荣
张亚妮
范广宇
龚海梅
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Abstract

本实用新型公开了一种光学材料光谱测试用低温杜瓦，由内外金属圆筒组成的真空密封容器，在过渡冷头上依次安装杜瓦冷头、测试样品、力学缓冲环和磁性压环组成测试样品固定结构。该结构的优点在于充分利用磁性压环与杜瓦冷头之间的磁性力，将测试样品可靠地固定在杜瓦冷头上，同时力学缓冲环可以很好地缓冲杜瓦冷头和磁性压环之间的磁性力，使杜瓦冷头和测试样品形成良好的热学和力学接触，保持测试样品处于低温，该结构安装和拆卸测试样品简单方便，避免测试样品表面污染和损伤，特别适合于水平光路条件下光学材料的低温透射光谱测试。

Description

光学材料光谱测试用低温杜瓦
技术领域
本专利公开了一种光学材料低温保持杜瓦，特别是一种用于光学材料光谱测试的低温杜瓦。 
背景技术
红外探测器组件是红外探测系统的核心元件，在航天和军事等领域有广泛的应用。红外探测器组件大多数需要工作在低温，为了消除背景热辐射对探测器的影响，红外滤光片也需要工作在低温，低温光谱特性是红外滤光片的一个重要性能指标。一般采用傅立叶光谱仪进行红外滤光片的透射光谱测试，但是光谱仪一般都不配低温制冷装置，虽然可以购买昂贵的专用制冷装置，但是对于一般光谱仪用户可行的方案是单独制作低温光谱测试杜瓦。由于一般光谱仪的测试光路是水平的，不能利用垂直光路条件下光学样品本身重力，因而对低温光谱测试杜瓦的滤光片固定方式提出了挑战，传统方式是采用双面胶或固定压环的方式进行固定，这两种方式都存在各自的问题，双面胶固定无法避免对样品表面的污染和膜层损伤，固定压环的方式无法保证滤光片与杜瓦冷面的热学接触和表面损伤。本专利针对这个问题，提出了一种光学材料光谱测试用低温杜瓦。 
发明内容
本专利的解决的技术问题是：一般光谱仪的测试光路是水平的，不能利用垂直光路条件下光学样品本身重力，因而对低温光谱测试杜瓦的光学样品固定方式提出了挑战，传统方式是采用双面胶或固定压环的方式进行固定，这两 种方式都存在各自的问题，双面胶固定无法避免对样品表面的污染和膜层损伤，固定压环的方式无法保证滤光片与杜瓦冷面的热学接触和表面损伤。 
本专利解决的技术问题所采用的技术方案是：在传统低温光谱测试杜瓦的基础上改进测试样品的固定方式，将杜瓦冷头从铜材料改成不锈钢材料，然后在光学样品后增加力学缓冲环和磁性压环，充分利用磁性压环和杜瓦冷头之间的磁性力将测试样品可靠地安装在杜瓦冷头上，其中力学缓冲环可以很好地缓冲磁性压环和杜瓦冷头间的磁性力，从而解决测试样品与杜瓦冷头间的热学和力学接触问题。 
本专利的低温杜瓦结构包括杜瓦内筒1和杜瓦外筒2，低温杜瓦由金属材料的杜瓦内筒1和杜瓦外筒2构成真空密封容器，在测试样品4-3和磁性压环4-2之间夹有力学缓冲环4-4，测试样品4-3和力学缓冲环4-4通过磁性压环4-2的磁力被固定在低温杜瓦的冷头4-1上；测试光从杜瓦1号窗口5入射，经过测试样品4-3和空心的过渡冷头3，从杜瓦2号窗口6出射。 
所述的杜瓦冷头4-1采用不锈钢材料。 
所述的磁性压环4-2采用铁氧体、铁钴镍合金或铁的稀土合金磁性材料。 
所述的力学缓冲环4-4采用聚四氟乙烯、橡胶或塑料。 
本专利的有益效果是：该结构的低温光谱测试杜瓦可以测试红外滤光片和红外窗口等光学材料的低温透射光谱。本专利杜瓦测试光学样品不会造成样品表面污染和表面损伤，同时保证光学样品和杜瓦冷头间良好热学接触，使光学样品保持在低温。该结构的固定方式不仅可应用于低温光谱测试杜瓦，还可以适用于常温光谱测试的光学样品固定。 
附图说明
图1是本专利的杜瓦整体结构图。 
图2是本专利的测试样品安装结构图。 
图1中：1.杜瓦内筒，2.杜瓦外筒，3.过渡冷头，4.样品模块，5.杜瓦1号窗口，6.杜瓦2号窗口。 
图2中：4-1.杜瓦冷头，4-2.磁性压环，4-3.测试样品，4-4.力学缓冲环。 
具体实施方式：
下面结合附图和实例对本专利进一步说明，从图1和图2中可以看出，本专利为一种光学材料光谱测试用低温杜瓦，特别适用于水平光路的透射光谱测试，该结构杜瓦由金属材料的杜瓦内筒1和杜瓦外筒2组成真空密封容器，测试光路从其中一个杜瓦的1号窗口5入射，杜瓦窗口采用ZnSe材料，经过测试样品4-3和空心的过渡冷头3，过渡冷头3采用导热良好的铜材料，测试样品4-3为直径Φ20mm厚度0.5mm红外滤光片，到达另外一个杜瓦的2号窗口6出射。测试样品4-3的固定方式为利用磁性压环4-2与杜瓦冷头4-1间的磁性力将测试样品4-3和力学缓冲环4-4夹在其中，杜瓦冷头4-1采用内径Φ6mm的不锈钢材料，力学缓冲环4-4可以很好地缓冲磁性压环4-2和杜瓦冷头4-1间的磁性力，力学缓冲环4-4采用内径Φ6mm外径Φ30mm厚度0.5mm的聚四氟乙烯材料，磁性压环采用内径Φ14mm外径Φ22mm厚度1.0mm的铁氧体磁性材料，从而解决测试样品4-3与杜瓦冷头4-1间的热学和力学接触问题，整套杜瓦结构稳定，安装和拆卸样品简单方便。 

Claims (6)

1.一种光学材料光谱测试用低温杜瓦，它包括杜瓦内筒(1)和杜瓦外筒(2)，其特征在于：所述的低温杜瓦由金属材料的杜瓦内筒(1)和杜瓦外筒(2)构成真空密封容器，在测试样品(4-3)和力学缓冲环(4-4)之间夹有力学缓冲环(4-4)，测试样品(4-3)和力学缓冲环(4-4)通过磁性压环(4-2)的磁力被固定在低温杜瓦的冷头(4-1)上；测试光从杜瓦1号窗口(5)入射，经过测试样品(4-3)和空心的过渡冷头(3)，从杜瓦2号窗口(6)出射。 
2.根据权利要求1所述的一种光学材料光谱测试用低温杜瓦，其特征在于：所述的杜瓦冷头(4-1)采用不锈钢材料。 
3.根据权利要求1所述的一种光学材料光谱测试用低温杜瓦，其特征在于：所述的磁性压环(4-2)采用铁氧体、铁钴镍合金或铁的稀土合金磁性材料。 
4.根据权利要求1所述的一种光学材料光谱测试用低温杜瓦，其特征在于：所述的力学缓冲环(4-4)采用聚四氟乙烯、橡胶或塑料。 
5.根据权利要求1所述的一种光学材料光谱测试用低温杜瓦，其特征在于：所述的杜瓦1号窗口(5)和杜瓦2号窗口(6)采用ZnSe材料。 
6.根据权利要求1所述的一种光学材料光谱测试用低温杜瓦，其特征在于：所述的过渡冷头(3)采用导热良好的铜材料。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103852424A (zh) * 2014-01-17 2014-06-11 中国科学院上海技术物理研究所 一种光学材料光谱测试用低温杜瓦
CN111103314A (zh) * 2019-12-17 2020-05-05 中国科学院上海高等研究院 一种用于自动上样机械手测试的杜瓦结构

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