DE102004042901A1

DE102004042901A1 - Heat flux device for generating heat flux for a defined heat flux density has heat flux transformation device, a heat-feeding side, a heat-carry-off side and a transitional area

Info

Publication number: DE102004042901A1
Application number: DE200410042901
Authority: DE
Inventors: Dmitry Dr. Suslov; Yohann Torres; Alexander Woschnak; Michael Dr. Oschwald
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2024-09-01
Also published as: DE102004042901B4; DE102004042901B8

Abstract

A heat flux transformation device (16) has a heat-feeding side (34), a heat-carry-off side (36) and a transitional area (32) that fits between the heat-feeding side and the heat-carry-off side and has a smaller cross-section surface than the heat-feeding side. Independent claims are also included for the following: (A) A measuring device for a test sample; (B) and for a method for generating a heat flux for a defined heat flux density.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Wärmeströmen definierter Wärmestromdichte.The The invention relates to a device for generating heat flows defined Heat flux.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Erzeugung eines Wärmestroms definierter Wärmestromdichte.The The invention further relates to a method for generating a heat flow defined heat flux density.

Es kann notwendig sein, das Verhalten von Proben wie beispielsweise Materialproben oder Sensoren unter dem Einfluß von definierten Wärmeströmen insbesondere hoher Wärmestromdichte zu untersuchen.It may be necessary, the behavior of samples such as Material samples or sensors under the influence of defined heat flows in particular high heat flux density to investigate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels welcher sich definierte Wärmestromdichten erreichen lassen.Of the Invention has for its object to provide a device by means of which defined heat flow densities can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Wärmestrom-Wandlungseinrichtung vorgesehen ist, welche eine Wärmezuführungsseite, eine Wärmeabführungsseite und einen Übergangsbereich umfaßt, wobei der Übergangsbereich zwischen der Wärmezuführungsseite und der Wärmeabführungsseite angeordnet ist und eine kleinere Querschnittsfläche als die Wärmezuführungsseite aufweist.These Task is inventively characterized solved, that one Heat flow conversion device provided which is a heat input side, a heat dissipation side and a transition area comprises the transition area between the heat supply side and the heat dissipation side is arranged and a smaller cross-sectional area than the heat supply side having.

Durch die Wärmestrom-Wandlungseinrichtung fließt ein Wärmestrom. Durch die Querschnittsverengung erhöht sich dabei die Wärmestromdichte analog zu einer Querschnittsverengung in einem Strömungsrohr beim Stofftransport.By the heat flow conversion device flows a heat flow. The cross-sectional constriction increases the heat flow density analogous to a cross-sectional constriction in a flow tube at the mass transport.

Über eine definierte Fläche an der Wärmezuführungsseite und eine definierte Fläche im Übergangsbereich läßt sich dadurch eine definierte Wärmestromdichte einstellen. Insbesondere lassen sich sehr hohe Wärmestromdichten erzielen.Over a defined area at the heat supply side and a defined area in the transition area let yourself thereby a defined heat flux density to adjust. In particular, very high heat flux densities can be achieved.

Es kann auch vorgesehen sein, daß der Übergangsbereich eine kleinere Querschnittsfläche als die Wärmeabführungsseite aufweist. Über die Wärmeabführungsseite läßt sich dann effektiv Wärme abführen, um so einen definierten Wärmestrom erzeugen zu können.It can also be provided that the transition region a smaller cross-sectional area as the heat dissipation side having. about the heat dissipation side let yourself then effectively heat dissipate, so a defined heat flow to be able to produce.

Insbesondere weist der Übergangsbereich ein zwischen der Wärmezuführungsseite und der Wärmeabführungsseite angeordnetes Stegelement auf. Über das Stegelement wird der Querschnitt verringert, um die Wärmestromdichte erhöhen zu können. Das Stegelement weist vorzugsweise eine Außenkontur auf, die kantenfrei ist; insbesondere ist die mathematische Funktion, welche diese Außenkontur beschreibt, stetig differenzierbar.Especially indicates the transition area one between the heat supply side and the heat dissipation side arranged web element on. about the web element, the cross-section is reduced to the heat flux density increase to be able to. The web element preferably has an outer contour, the edges free is; in particular, the mathematical function which this outer contour describes, continuously differentiable.

Beispielsweise beträgt die kleinste Querschnittsfläche im Übergangsbereich (die insbesondere im Stegelement liegt) höchstens 80 % der größten Querschnittsfläche der Wärmezuführungsseite. Die kleinste Querschnittsfläche im Übergangsbereich ist dann erheblich kleiner als die Querschnittsfläche der Wärmezuführungsseite. Es kann auch Anwendungsfälle geben, bei denen die Querschnittsfläche des Stegelements größer als 80 % ist.For example is the smallest cross-sectional area in the transition area (which lies in particular in the web element) at most 80% of the largest cross-sectional area of Heat supply side. The smallest cross-sectional area in the transition area is then considerably smaller than the cross sectional area of the Heat supply side. It can also use cases in which the cross-sectional area of the bar element is greater than 80% is.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wärmestrom-Wandlungseinrichtung einen Körper aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist, an welchem die Wärmezuführungsseite, die Wärmeabführungsseite und der Übergangsbereich gebildet ist. Ein solcher Körper läßt sich auf einfache Weise insbesondere aus einem metallischen Material wie Kupfer herstellen. Durch diesen Körper läßt sich ein Wärmestrom transportieren, wobei durch Querschnittsverengung sich die Wärmestromdichte erhöhen läßt.All it is particularly advantageous if the heat flow conversion device a body made of a material of high thermal conductivity has, on which the heat supply side, the heat dissipation side and the transition area is formed. Such a body let yourself in a simple manner, in particular of a metallic material how to make copper. Through this body, a heat flow can be transported, whereby the heat flow density can be increased by cross-sectional constriction.

Günstig ist es, wenn der Körper im wesentlichen rotationssymmetrisch um eine Längsachse ausgebildet ist. Dies trägt dazu bei, daß in einem Beaufschlagungsbereich für eine Probe sich ein gleichmäßiges Temperaturfeld ausbilden kann.Cheap is it when the body is formed substantially rotationally symmetrical about a longitudinal axis. This contributes to that in that in a loading area for a sample has a uniform temperature field can train.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Körper einen ersten Teil aufweist, an welchem die Wärmezuführungsseite gebildet ist, und einen zweiten Teil aufweist, an welchem die Wärmeabführungsseite gebildet ist, wobei in dem Übergangsbereich zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil der Körper sich verengt. Dadurch läßt sich in dem Übergangsbereich die Wärmestromdichte erhöhen. Insbesondere läßt sich eine hohe Wärmestromdichte erzeugen.All it is particularly advantageous if the body has a first part, on which the heat supply side is formed, and a second part, on which the heat dissipation side is formed, wherein in the transition region between the first part and the second part of the body itself narrows. This can be done in the transition area the heat flux density increase. In particular, can be a high heat flux density produce.

Insbesondere ist der erste Teil außerhalb des Übergangsbereichs zylindrisch ausgebildet. Ebenso ist es günstig, wenn der zweite Teil außerhalb des Übergangsbereichs zylindrisch ausgebildet ist. Dadurch läßt sich im Übergangsbereich ein homogenes Temperaturfeld ausbilden. Es ist dann auch günstig, wenn der erste Teil und der zweite Teil außerhalb des Übergangsbereichs im wesentlichen den gleichen Querschnitt aufweisen und im wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen.Especially is the first part outside the transition area cylindrically shaped. Likewise, it is favorable if the second part outside the transition area is cylindrical. This can be in the transition region a homogeneous Form temperature field. It is also cheap if the first part and the second part outside the transition area have substantially the same cross-section and substantially the same height exhibit.

Der erste Teil ist ein Heizteil, über welches der Körper beheizt wird. Das zweite Teil ist ein Kühlteil, über welches Wärme abgeführt wird. Es läßt sich dadurch ein definierter Wärmestrom durch den Körper hindurch ausbilden.Of the first part is a heating part, over which the body is heated. The second part is a cooling part, through which heat is dissipated. It can be thereby a defined heat flow through the body train through.

Insbesondere erfolgt der Übergang zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil kontinuierlich ohne Ecken und Kanten. Dadurch läßt sich ein gleichförmiges Temperaturfeld mit gleichmäßiger Wärmestromdichteverteilung im Übergangsbereich und insbesondere in einem Probenaufnahmebereich ausbilden. Es läßt sich ein gleichmäßiger Abstand von Isothermen mit kleiner Krümmung von Isothermen erreichen.Especially the transition takes place between the first part and the second part continuously without corners and edges. This can be done a uniform Temperature field with uniform heat flow density distribution in the transition area and especially in a sample receiving area. It can be even distance of isotherms with small curvature reach of isotherms.

Der Körper kann im Querschnitt eine H-förmige Gestalt haben. Über ein Stegelement läßt sich eine Querschnittsverengung erreichen.Of the body can in cross-section an H-shaped Have shape. about a web element can be reach a cross-sectional constriction.

Günstigerweise ist der Körper aus einem Vollmaterial hergestellt, um einen guten Wärmetransport zu garantieren. Der Körper kann einstückig ausgebildet sein oder zweistückig.conveniently, is the body made of a solid material, for a good heat transfer to guarantee. The body can be one piece be formed or two-piece.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Übergangsbereich in seiner Außenkontur gemäß einem Düsenprofil ausgestaltet ist. Durch die Analogie zwischen Wärmetransport und Stofftransport läßt sich dadurch im Übergangsbereich ein definierter Wärmestrom mit definierter Wärmestromdichte erzielen.All it is particularly advantageous if the transition region in its outer contour according to a nozzle profile is designed. By the analogy between heat transport and mass transport let yourself thereby in the transition area a defined heat flow with defined heat flux density achieve.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Übergangsbereich in seiner Außenkontur gemäß dem Vitoschinski-Profil ausgestaltet ist. Dadurch lassen sich hohe Wärmestromdichten erreichen bei gleichmäßiger Wärmestromdichteverteilung.It has proven to be advantageous if the transition region in its outer contour according to the Vitoschinski profile is designed. As a result, high heat flux densities can be achieved at uniform heat flow density distribution.

Günstigerweise ist mindestens eine Probenaufnahme in dem Übergangsbereich angeordnet. Es lassen sich dadurch in dem Bereich, in dem hohe Wärmestromdichten erreichbar sind, Proben mit eben einem Wärmestrom mit hoher Wärmestromdichte beaufschlagen. Es können dann beispielsweise Materialproben oder auch andere Proben wie Sensoren bezüglich ihres Verhaltens unter der Beaufschlagung eines Wärmestroms hoher Wärmestromdichte untersucht werden.conveniently, At least one sample receptacle is arranged in the transition region. It can be characterized in the area in which high heat flux densities are achievable, samples with just a heat flow with high heat flux density apply. It can then, for example, material samples or other samples such as sensors in terms of their behavior under the action of a heat flow high heat flux density to be examined.

Insbesondere ist die mindestens eine Probenaufnahme koaxial zu einer Längsachse der Wärmestrom-Wandlungseinrichtung angeordnet. Wenn eine Zylinderachse einer zylindrischen Probe koaxial zu einer Probenaufnahme-Achse angeordnet ist, dann läßt sich ein homogenes Temperaturfeld und homogenes Wärmestromdichtefeld erreichen.Especially the at least one sample receptacle is coaxial with a longitudinal axis the heat flow conversion device arranged. When a cylinder axis of a cylindrical sample is coaxial is arranged to a sample receiving axis, then can be achieve a homogeneous temperature field and homogeneous heat flow density field.

Günstigerweise ist die Wärmezuführungsseite mit einer Heizeinrichtung verbunden. Über diese läßt sich Wärme in die Wärmestrom-Wandlungseinrichtung einkoppeln.conveniently, is the heat supply side connected to a heater. About this can be heat in the heat flow conversion device inject.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Heizeinrichtung so ausgebildet ist, daß die Wärmezuführungsseite flächig beheizbar ist. Es läßt sich dadurch eine große Wärmemenge einkoppeln, um dadurch wiederum einen Wärmestrom hoher Wärmestromdichte in dem Übergangsbereich erzeugen zu können.All It is particularly advantageous if the heating device is designed in this way is that the Heat supply side flat is heated. It can be thereby a big one heat couple, thereby in turn a heat flow of high heat flux density in the transition area to be able to produce.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Heizeinrichtung eine erste Heizquelle und eine zweite Heizquelle zum Ausgleich thermischer Verluste umfaßt. Durch den Ausgleich thermischer Verluste läßt sich die Wärmemenge, welche eingekoppelt wird, mit hoher Genauigkeit bestimmen. Dadurch wiederum läßt sich ein Wärmestrom mit definierter Wärmestromdichte bereitstellen.All It is particularly advantageous if the heating device has a first Heat source and a second heat source to compensate for thermal Includes losses. By balancing thermal losses, the amount of heat, which is coupled, determine with high accuracy. Thereby again it is possible a heat flow with defined heat flux density provide.

Insbesondere sind die erste Heizquelle und die zweite Heizquelle axial beabstandet, d. h. in einer Längsachse in Richtung der Wärmestrom-Wandlungseinrichtung beabstandet. Es läßt sich dadurch eine axiale Temperaturdifferenz ermitteln und ein Ausgleich bezüglich einer solchen axialen Temperaturdifferenz bewirken, um thermische Verluste zu kompensieren.Especially the first heating source and the second heating source are axially spaced, d. H. in a longitudinal axis in the direction of the heat flow conversion device spaced. It can be thereby determine an axial temperature difference and a compensation in terms of cause such axial temperature difference to thermal Compensate for losses.

Insbesondere ist die erste Heizquelle der Wärmezuführungsseite benachbart, d. h. diese stellt eine Referenzheizquelle dar, über welche primär die Wärmestrom-Wandlungseinrichtung beheizt wird.Especially is the first heat source of the heat supply side adjacent, d. H. this represents a reference heat source, via which primary the heat flow conversion device is heated.

Günstig ist es, wenn der ersten Heizquelle und der zweiten Heizquelle jeweils axial beabstandete Temperatursensoren zugeordnet sind. Es läßt sich dann eine Temperaturdifferenz messen. Die erste Heizquelle wird in ihrer Leistung so gesteuert, daß die Temperaturdifferenz (im Rahmen der Meßgenauigkeit) verschwindet. Dadurch sind dann thermische Verluste der ersten Heizquelle durch die Zusatzbeheizung der zweiten Heizquelle kompensiert.Cheap is it if the first heat source and the second heat source respectively axially spaced temperature sensors are assigned. It can be then measure a temperature difference. The first heat source is controlled in their performance so that the temperature difference (in Frame of measurement accuracy) disappears. As a result, then thermal losses of the first heat source compensated by the additional heating of the second heat source.

Günstig ist es, wenn die Heizeinrichtung ein oder mehrere elektrische Heizelemente aufweist. Diese lassen sich in ihrer Leistung auf einfache Weise regeln. Ferner kann die abgegebene Wärmemenge aus einer Spannungsmessung und Strommessung auf einfache Weise bestimmt werden.Cheap is it if the heater has one or more electrical heating elements having. These can be in their performance in a simple way regulate. Further, the amount of heat emitted from a voltage measurement and current measurement can be determined easily.

Günstig ist es, wenn die Wärmestrom-Wandlungseinrichtung mindestens teilweise in einer Unterdruckkammer angeordnet ist. Dadurch lassen sich konvektive Wärmeverluste minimieren.Cheap is it, when the heat flow conversion device at least partially disposed in a vacuum chamber. Thereby can be convective heat losses minimize.

Insbesondere ist die Wärmezuführungsseite in der Unterdruckkammer angeordnet.Especially is the heat supply side arranged in the vacuum chamber.

Es kann vorgesehen sein, daß die Wärmeabführungsseite außerhalb der Unterdruckkammer angeordnet ist. Es läßt sich dann ein Kühlungsfluid wie eine Flüssigkeit oder ein Gas verwenden, um für eine Wärmeauskopplung an der Wärmeabführungsseite zu sorgen. Dadurch wiederum läßt sich ein definierter Wärmestrom einstellen. Durch die Anordnung der Wärmeabführungsseite außerhalb der Unterdruckkammer ist der konstruktive Aufwand verringert, da das Kühlungsfluid nicht innerhalb der Unterdruckkammer strömungsgeführt werden muß.It can be provided that the Heat dissipation side outside the vacuum chamber is arranged. It can then be a cooling fluid like a liquid or use a gas for a heat extraction on the heat dissipation side to care. This in turn can be a defined heat flow to adjust. By the arrangement of the heat dissipation side outside the vacuum chamber, the design effort is reduced because the cooling fluid does not have to be flowed within the vacuum chamber.

Insbesondere ist der Wärmeabführungsseite eine Kühleinrichtung zugeordnet, um für eine definierte Wärmeabführung zu sorgen und damit wiederum einen definierten Wärmestrom einstellen zu können.Especially is the heat dissipation side a cooling device assigned to for a defined heat dissipation too to be able to adjust and thus in turn to set a defined heat flow.

Insbesondere ist die Kühleinrichtung so ausgebildet, daß die Wärmestrom-Wandlungseinrichtung durch eine erzwungene konvektive Kühlung kühlbar ist. Eine solche Kühlung läßt sich auf einfache Weise durchführen.Especially is the cooling device designed so that the Heat flow conversion device by a forced convective cooling cooled is. Such cooling let yourself perform in a simple manner.

Beispielsweise ist die Wärmestrom-Wandlungseinrichtung an der Wärmeabführungsseite mit einem oder mehreren Strömungskanälen für ein Kühlungsfluid versehen. Dadurch läßt sich eine flächige Kühlungsfluidbeaufschlagung der Wärmeabführungsseite erreichen, um effektiv Wärme abführen zu können.For example is the heat flow conversion device on the heat dissipation side with one or more flow channels for a cooling fluid Mistake. This can be done a plane Kühlungsfluidbeaufschlagung the heat dissipation side achieve effective heat lead away to be able to.

Beispielsweise sind der oder die Strömungskanäle spiralförmig ausgebildet.For example the flow channel or channels are formed spirally.

Günstig ist es, wenn zwischen der Wärmeabführungsseite und der Wärmezuführungsseite am Übergangsbereich ein Wärmeschild angeordnet ist. Dieses ist beispielsweise plattenförmig ausgestaltet und aus einem metallischen Material mit polierten Oberflächen hergestellt. Das Wärmeschild sorgt dafür, daß der Wärmestrahlungsübergang über den Übergangsbereich hindurch minimiert ist. Insbesondere umgibt das Wärmeschild den Übergangsbereich.Cheap is it, if between the heat dissipation side and the heat supply side at the transition area a heat shield is arranged. This is configured, for example, plate-shaped and made of a metallic material with polished surfaces. The heat shield makes sure that the Heat radiation transition across the transition region is minimized through. In particular, the heat shield surrounds the transition area.

Günstig ist es, wenn eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung der über die Wärmezuführungsseite eingekoppelten Wärmemenge vorgesehen ist. Dadurch läßt sich die Wärmestromdichte bestimmen. Die Bestimmungseinrichtung umfaßt beispielsweise eine Meßeinrichtung, welche Spannung und Strom von elektrischen Heizelementen einer Heizeinrichtung ermittelt.Cheap is if a determining means for determining the over the Heat supply side coupled amount of heat is provided. This can be done the heat flux density determine. The determining device comprises, for example, a measuring device, what voltage and current of electrical heating elements of a heater determined.

Erfindungsgemäß wird ein Wärmestrom-Generator bereitgestellt. Ein solcher Wärmestrom-Generator läßt sich in eine Meßvorrichtung für eine Probe integrieren, um die Probe mit einem Wärmestrom definierter Wärmestromdichte und insbesondere hoher Wärmestromdichte beaufschlagen zu können.According to the invention is a Heat flow generator provided. Such a heat flow generator can be in a measuring device for one Integrate sample to sample with a heat flux of defined heat flux density and in particular high heat flux density to be able to act on.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich dazu verwenden, Proben mit einem Wärmestrom definierter Wärmestromdichte und insbesondere mit einem Wärmestrom hoher Wärmestromdichte zu beaufschlagen. Es lassen sich so Materialien austesten oder auch Vorrichtungen wie Sensoren.The inventive device let yourself use samples with a heat flux of defined heat flux density and in particular with a heat flow high heat flux density to act on. It can be tested so materials or even Devices like sensors.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung eines Wärmestroms definierter Wärmestromdichte bereitzustellen, welches auf einfache Weise durchführbar ist.Of the Invention is also based on the object, a method for generating a heat flow defined heat flux density to provide, which is feasible in a simple manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Wärme in einen wärmeleitfähigen Körper an einer Wärmezuführungsseite eingekoppelt wird, wobei der Körper als Wärmestrom-Wandlungseinrichtung ausgebildet ist, bei dem die Wärmestromdichte durch Querschnittsflächenverringerung erhöht wird.These Task is inventively characterized solved, that heat in one thermally conductive body on a heat supply side is coupled, the body designed as a heat flow conversion device is where the heat flux density by cross-sectional area reduction elevated becomes.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläuterten Vorteile auf.The inventive method has the already in connection with the device according to the invention explained Advantages.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wurden ebenfalls bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.Further advantageous embodiments have also already been related with the device according to the invention explained.

Insbesondere wird Wärme an einer der Wärmezuführungsseite gegenüberliegenden Wärmeabführungsseite des Körpers ausgekoppelt. Es läßt sich dadurch ein definierter Wärmestrom erzeugen.Especially will heat on one of the heat supply side opposite Heat dissipation side of the body decoupled. It can be thereby a defined heat flow produce.

Insbesondere wird der Wärmestrom beispielsweise zur Probenbeaufschlagung an einem Übergangsbereich mit verringerter Querschnittsfläche gegenüber der Wärmezuführungsseite genutzt.Especially becomes the heat flow for example, for sample application at a transition region with reduced cross-sectional area across from the heat supply side used.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:The The following description of a preferred embodiment is used in conjunction with the drawing of the closer explanation the invention. Show it:

1 eine Schnittansicht einer schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung zur Erzeugung von Wärmeströmen definierter Wärmestromdichte und 1 a sectional view of a schematic representation of an embodiment of a measuring device according to the invention for generating heat flows of defined heat flux density and

2 eine vergrößerte Darstellung eines Heizteils einer Wärmestrom-Wandlungseinrichtung. 2 an enlarged view of a heating part of a heat flow converting device.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Wärmeströmen definierter Wärmestromdichte, welches in 1 gezeigt und dort als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, weist eine Unterdruckkammer 12 (Vakuumkammer) auf, in welcher ein Aufnahmeraum 14 für eine Wärmestrom-Wandlungseinrichtung 16 gebildet ist.An embodiment of a device according to the invention for generating heat flows of defined heat flux density, which in 1 shown and there as a whole with 10 is designated, has a vacuum chamber 12 (Vacuum chamber), in which a receiving space 14 for a heat flow conversion device 16 is formed.

Die Unterdruckkammer 12 weist einen mit dem Aufnahmeraum 14 in fluidwirksamer Verbindung stehenden Anschluß 18 für eine Vakuumpumpe (in 1 nicht gezeigt) auf.The vacuum chamber 12 has one with the recording room 14 in fluidly effective connection connection 18 for a vacuum pump (in 1 not shown).

Die Wärmestrom-Wandlungseinrichtung 16 umfaßt einen Körper 20 aus einem wärmeleitfähigen Material. Insbesondere ist der Körper 20 aus einem metallischen Material hergestellt. Ein mögliches Material ist Kupfer bzw. eine Kupferlegierung.The heat flow conversion device 16 includes a body 20 made of a thermally conductive material. In particular, the body is 20 made of a metallic material. One possible material is copper or a copper alloy.

Der Körper 20 weist einen ersten Teil 22 (Heizteil) und einen zweiten Teil 24 (Kühlteil) auf. Der Körper 20 kann einstückig ausgebildet sein, d. h. der erste Teil 22 und der zweite Teil 24 sind einstückig miteinander verbunden. Es ist auch möglich, daß der Körper 20 zweistückig ausgebildet ist mit einem getrennten ersten Teil 22 und einem zweiten Teil 24, die nachträglich verbunden worden sind. In diesem Falle weisen das erste Teil 22 und das zweite Teil 24 einander zugewandte plane Oberflächen auf, über die welche die Verbindung erfolgt. Die Verbindungsfläche liegt dabei insbesondere mittig zwischen dem ersten Teil 22 und dem zweiten Teil 24.The body 20 has a first part 22 (Heating part) and a second part 24 (Cooling section). The body 20 may be formed in one piece, ie the first part 22 and the second part 24 are integrally connected. It is also possible that the body 20 is formed in two pieces with a separate first part 22 and a second part 24 , which have been subsequently connected. In this case, the first part 22 and the second part 24 facing planar surfaces through which the connection is made. The connection surface lies in particular centrally between the first part 22 and the second part 24 ,

Der Körper 20 erstreckt sich in Richtung einer Längsachse 26, wobei er bezüglich seiner äußeren Gestalt (d. h. der Umfangsfläche) rotationssymmetrisch um die Längsachse 26 ausgebildet ist.The body 20 extends in the direction of a longitudinal axis 26 in that it is rotationally symmetrical with respect to its outer shape (ie the peripheral surface) about the longitudinal axis 26 is trained.

Der erste Teil 22 weist einen zylindrischen Bereich 28 auf. Der zweite Teil 24 weist ebenfalls einen zylindrischen Bereich 30 auf. Der Übergang von dem ersten Teil 22 zu dem zweiten Teil 24 erfolgt über einen nicht-zylindrischen Übergangsbereich 32.The first part 22 has a cylindrical area 28 on. The second part 24 also has a cylindrical area 30 on. The transition from the first part 22 to the second part 24 takes place via a non-cylindrical transition region 32 ,

Der Körper 20 weist an dem ersten Teil 22 eine insbesondere kreisförmige Wärmezuführungsseite 34 auf. An dem zweiten Teil 24 ist eine Wärmeabführungsseite 36 ausgebildet. Die Wärmezuführungsseite 34 und die Wärmeabführungsseite 36 liegen einander axial in der Richtung der Längsachse 26 (Längsrichtung) beabstandet gegenüber.The body 20 points to the first part 22 a particular circular heat supply side 34 on. At the second part 24 is a heat dissipation side 36 educated. The heat supply side 34 and the heat dissipation side 36 lie axially in the direction of the longitudinal axis 26 (Longitudinal direction) spaced opposite.

Der erste Teil 22 und der Übergangsbereich 32 sind vollständig in dem Aufnahmeraum 14 der Unterdruckkammer 12 angeordnet. Der zweite Teil 24 ist teilweise in der Unterdruckkammer 12 angeordnet, wobei die Wärmezuführungsseite 34 außerhalb der Unterdruckkammer 12 angeordnet ist.The first part 22 and the transition area 32 are completely in the recording room 14 the vacuum chamber 12 arranged. The second part 24 is partially in the vacuum chamber 12 arranged, wherein the heat supply side 34 outside the vacuum chamber 12 is arranged.

An der Wärmeabführungsseite 36 sind am Körper 20 ein oder mehrere Strömungskanäle 38 gebildet. Beispielsweise ist an der Wärmezuführungsseite 34 ein spiralförmiger Strömungskanal 38 gebildet.On the heat removal side 36 are on the body 20 one or more flow channels 38 educated. For example, on the heat supply side 34 a spiral flow channel 38 educated.

Zur Abdeckung des oder der Strömungskanäle 38 ist an dem zweiten Teil 24 an der Wärmezuführungsseite 34 eine insbesondere scheibenförmige Platte 40 angeordnet.To cover the flow channel (s) 38 is at the second part 24 at the heat supply side 34 a particular disk-shaped plate 40 arranged.

Diese Platte 40 weist einen ersten Anschluß 42 zur Einkopplung eines Kühlungsfluids in den oder die Strömungskanäle 38 auf. Ferner weist sie einen zweiten Anschluß 44 zur Auskopplung eines (aufgeheizten) Kühlungsfluids aus dem oder den Strömungskanälen 38 auf. Der erste Anschluß 42 ist insbesondere so angeordnet, daß er an oder in der Nähe eines Anfangs (bezogen auf die Strömungsrichtung) eines Strömungskanals 38 liegt. Der zweite Anschluß 44 ist insbesondere so angeordnet, daß er an oder in der Nähe eines Endes eines Strömungskanals 38 liegt.This plate 40 has a first connection 42 for coupling a cooling fluid into the flow channel (s) 38 on. Furthermore, it has a second connection 44 for decoupling a (heated) cooling fluid from the one or more flow channels 38 on. The first connection 42 In particular, it is arranged to be at or near a start (with respect to the flow direction) of a flow channel 38 lies. The second connection 44 In particular, it is arranged to be at or near one end of a flow channel 38 lies.

Durch den oder die Strömungskanäle 38 läßt sich ein Kühlungsfluid durchführen, um eine erzwungene konvektive Kühlung des Körpers 20 an der Wärmeabführungsseite 36 zu bewirken.Through the flow channel (s) 38 Cooling fluid can be applied to forced convective cooling of the body 20 on the heat dissipation side 36 to effect.

In dem Aufnahmeraum 14 der Unterdruckkammer 12 ist eine Heizeinrichtung 46 angeordnet, über welche der Körper 20 über die Wärmezuführungsseite 34 beheizbar ist. Die Heizeinrichtung 46 ist dabei insbesondere so ausgebildet, daß der Körper 20 über die Wärmezuführungsseite 34 flächig beheizbar ist.In the recording room 14 the vacuum chamber 12 is a heating device 46 arranged over which the body 20 over the heat supply side 34 is heated. The heater 46 is in particular designed so that the body 20 over the heat supply side 34 is heated flat.

Die Heizeinrichtung 46 umfaßt dazu eine erste Heizquelle 48 mit einem oder mehreren elektrischen Heizelementen. Diese stehen in thermischem Kontakt mit der Wärmezuführungsseite 34 des Körpers 20.The heater 46 includes a first heating source 48 with one or more electrical heating elements. These are in thermal contact with the heat supply side 34 of the body 20 ,

Die Heizeinrichtung 46 umfaßt ferner eine zweite Heizquelle 50 mit einem oder mehreren elektrischen Heizelementen, wobei die Heizquelle 50 axial (in der Längsrichtung) beabstandet zu der ersten Heizquelle 48 angeordnet ist. Zwischen der ersten Heizquelle 48 und der zweiten Heizquelle 50 sitzt eine Trennplatte 52.The heater 46 further includes a second heating source 50 with one or more electrical heating elements, the heating source 50 axially (in the longitudinal direction) spaced from the first heating source 48 is arranged. Between the first heat source 48 and the second heat source 50 sits a partition plate 52 ,

Die Wärmemenge, welche in den Körper 20 über die Heizeinrichtung 46 eingekoppelt wird, läßt sich grundsätzlich über eine Bestimmungseinrichtung ermitteln, welche die Spannung und den Strom durch das oder die elektrische Heizelemente der ersten Heizquelle 48 erfaßt. Jedoch erfolgen thermische Verluste aufgrund thermischer Abstrahlung und Wärmeleitung. Die zweite Heizquelle 50 dient zum Ausgleich solcher thermischer Verluste.The amount of heat that enters the body 20 over the heater 46 is basically determined by a determining device, which determines the voltage and the current through the one or more electrical heating elements of the first heat source 48 detected. However, thermal losses occur due to thermal radiation and heat conduction. The second heat source 50 serves to compensate for such thermal losses.

An der Trennplatte 52 sitzt der ersten Heizquelle 48 zugewandt ein erster Temperatursensor 54 und der zweiten Heizquelle 50 zugewandt ein zweiter Temperatursensor 56.At the separating plate 52 sits the first heat source 48 facing a first temperature sensor 54 and the second heat source 50 facing a second temperature sensor 56 ,

Die Leistung der zweiten Heizquelle 50 wird so geregelt, daß die über die Temperatursensoren 54 und 56 gemessenen Temperaturen (innerhalb der Meßgenauigkeit) gleich sind. Dies bedeutet dann, daß die thermischen Verluste an der ersten Heizquelle 48 insbesondere aufgrund Wärmestrahlung durch die zweite Heizquelle 50 ausgeglichen sind. Durch Spannungsmessung und Strommessung über die Bestimmungseinrichtung läßt sich dann die in den Körper 20 eingekoppelte Wärmemenge genau erfassen.The power of the second heat source 50 is regulated so that the over the temperature sensors 54 and 56 measured temperatures (within the measuring accuracy) are the same. This then means that the thermal losses at the first heat source 48 in particular due to heat radiation by the second heating source 50 are balanced. By voltage measurement and current measurement on the determination device can then be in the body 20 Accurately detect the amount of heat coupled in.

Der Übergangsbereich 32 zwischen dem ersten Teil 22 und dem zweiten Teil 24 ist stegförmig ausgebildet mit einem Stegelement 58, welches das erste Teil 22 und das zweite Teil 24 verbindet. Im Querschnitt ist der Körper 20 ungefähr H-förmig. Die kleinste Querschnittsfläche am Stegelement 58 (senkrecht zur Längsachse 26) ist dabei erheblich kleiner als die Querschnittsfläche an der Wärmezuführungsseite 34.The transition area 32 between the first part 22 and the second part 24 is web-shaped with a web element 58 which is the first part 22 and the second part 24 combines. In cross-section is the body 20 approximately H-shaped. The smallest cross-sectional area on the web element 58 (perpendicular to the longitudinal axis 26 ) is considerably smaller than the cross-sectional area at the heat supply side 34 ,

Insbesondere ist die Querschnittsfläche der Wärmezuführungsseite 34 gleich wie die Querschnittsfläche der Wärmeabführungsseite 36.In particular, the cross-sectional area of the heat supply side 34 same as the cross-sectional area of the heat dissipation side 36 ,

Beispielsweise beträgt die kleinste Querschnittsfläche am Stegelement 58 höchstens 30 % der Querschnittsfläche an der Wärmezuführungsseite 34.For example, the smallest cross-sectional area on the web element 58 at most 30% of the cross-sectional area at the heat supply side 34 ,

Der Wärmetransport durch den Körper 20 erfolgt in der mathematischen Beschreibung analog zu dem Stofftransport: Durch eine Querschnittsverringerung erfolgt eine Vergrößerung der Wärmestromdichte. Wärme wird großflächig über die Wärmezuführungsseite 34 eingebracht. Durch die Querschnittsverringerung in dem Stegelement 58 wird dort die Wärmestromdichte stark erhöht gemäß q1 = q0 (A0/A1).q₀ ist dabei die Wärmestromdichte, die über die Fläche A₀ der Wärmezuführungsseite 34 eingekoppelt wird; q₁ ist die Wärmestromdichte an dem Stegelement 58 mit der Querschnittsfläche A₁.The heat transport through the body 20 takes place in the mathematical description analogous to the mass transport: By reducing the cross section, the heat flow density is increased. Heat is spread over the heat supply side over a large area 34 brought in. By the cross-sectional reduction in the web element 58 the heat flux is greatly increased according to q 1 = q 0 (A 0 / A 1 ). In this case, q ₀ is the heat flux density that is greater than the area A _{0 of} the heat supply side 34 is coupled; q ₁ is the heat flux density at the web element 58 with the cross-sectional area A ₁ .

In Analogie mit dem Stofftransport ist eine Außenkontur 60 des Übergangsbereichs 32 gemäß einem Düsenprofil, wie es aus der Potentialtheorie bekannt ist, ausgestaltet. Die Außenkontur 60 ist dabei kantenfrei. Die mathematische Kurve, welche die Außenkontur 60 beschreibt, weist keine Stufen und dergleichen auf; insbesondere ist sie stetig differenzierbar.In analogy with the mass transfer is an outer contour 60 the transition area 32 according to a nozzle profile, as it is known from the potential theory designed. The outer contour 60 is free of edges. The mathematical curve representing the outer contour 60 describes, has no steps and the like; in particular, it is constantly differentiable.

Ein vorteilhaftes Düsenprofil ist das Vitoschinski-Profil.One advantageous nozzle profile is the Vitoschinski profile.

Dieses wird durch die Formel

beschrieben. In 2 ist der erste Teil 22 des Körper 20 mit dem Übergangsbereich 32 am ersten Teil 22 gezeigt. r ist dabei der radiale Abstand zu der Achse 26 und x ist der Abstand in Längsrichtung 26 zu dem zylindrischen Bereich 28 des ersten Teils 22. r₁ ist der Radius der engsten Stelle des Stegelements 58, so daß die Querschnittsfläche dort A1 = Πr1 2 ist. L ist der Abstand in der Längsrichtung 26 von dem zylindrischen Bereich 28 zu der Querschnittsebene 62 mit der kleinsten Querschnittsfläche A₁ im Stegelement 58.This is through the formula

described. In 2 is the first part 22 of the body 20 with the transition area 32 on the first part 22 shown. r is the radial distance to the axis 26 and x is the distance in the longitudinal direction 26 to the cylindrical area 28 of the first part 22 , r ₁ is the radius of the narrowest point of the bar element 58 so that the cross-sectional area is there A 1 = Πr 1 2 is. L is the distance in the longitudinal direction 26 from the cylindrical area 28 to the cross-sectional plane 62 with the smallest cross-sectional area A ₁ in the web element 58 ,

Zwischen dem ersten Teil 22 und dem zweiten Teil 24 ist das Stegelement 58 umgebend ein Wärmeschild 64 angeordnet, welches insbesondere aus einem metallischen Material mit gut reflektierender, polierter Oberfläche hergestellt ist. Durch das Wärmeschild 64 wird der Strahlungsaustausch zwischen dem ersten Teil 22 und dem zweiten Teil 24 minimiert.Between the first part 22 and the second part 24 is the bridge element 58 surrounding a heat shield 64 arranged, which is in particular made of a metallic material with a highly reflective, polished surface. Through the heat shield 64 is the radiation exchange between the first part 22 and the second part 24 minimized.

In dem Stegelement 58 läßt sich ein Wärmestrom hoher Wärmestromdichte q₁ erzeugen. Mit diesem Wärmestrom lassen sich Proben beaufschlagen. Dazu ist in dem Übergangsbereich 22 und insbesondere in dem Stegelement 58 eine Probenaufnahme 66 für eine Probe 68 angeordnet. Die Probenaufnahme 66 ist über einen Kanal 70, welcher koaxial zur Längsrichtung 26 ausgerichtet ist, von der Wärmeabführungsseite 36 her zugänglich. Über den Kanal 70 lassen sich Proben in die Probenaufnahme 66 bringen. Die Probenaufnahme 66 ist vorzugsweise koaxial zur Längsachse 26 angeordnet.In the web element 58 can be a heat flow of high heat flux density q ₁ generate. Samples can be applied to this heat flow. This is in the transition area 22 and in particular in the web element 58 a sample holder 66 for a sample 68 arranged. The sample holder 66 is over a channel 70 which is coaxial with the longitudinal direction 26 is aligned, from the heat dissipation side 36 accessible. About the channel 70 allow samples to be taken in the sample holder 66 bring. The sample holder 66 is preferably coaxial with the longitudinal axis 26 arranged.

Erfindungsgemäß wird ein Wärmestrom-Generator bereitgestellt, mit dem sich Wärmeströme hoher Wärmestromdichten erzeugen lassen.According to the invention is a Heat flow generator provided with the heat flows of high heat flux densities let generate.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Wärmestroms definierter Wärmestromdichte funktioniert wie folgt:
Unter Vakuumbedingungen wird der Körper 20 über die Heizeinrichtung 46 an der Wärmezuführungsseite 34 beheizt. Wie oben beschriebt erfolgt die Heizung dabei über die erste Heizquelle 48 und die zweite Heizquelle 50 derart, daß thermische Verluste kompensiert sind. Durch die Bestimmungseinrichtung ist die eingekoppelte Wärmemenge bekannt. In der Wärmestrom-Wandlungseinrichtung 16 erfolgt durch Querschnittsverengung im Stegelement 58 eine Erhöhung der Wärmestromdichte (von q₀ auf q₁). Es lassen sich dadurch Wärmeströme hoher Dichte und definierter Dichte erzeugen, welche auf Proben 68 in der Probenaufnahme 66 wirken können.The inventive method for generating a heat flow of defined heat flux density works as follows:
Under vacuum conditions the body becomes 20 over the heater 46 at the heat supply side 34 heated. As described above, the heating is carried out via the first heat source 48 and the second heat source 50 such that thermal losses are compensated. By the determination device, the coupled amount of heat is known. In the heat flow conversion device 16 is done by cross-sectional constriction in the web element 58 an increase in the heat flux density (from q ₀ to q ₁ ). It can thereby generate heat flows of high density and defined density, which on samples 68 in the sample holder 66 can act.

Über die Wärmeabführungsseite 36 wird Wärme definiert ausgekoppelt. Dies erfolgt insbesondere über erzwungene konvektive Kühlung.About the heat removal side 36 heat is decoupled in a defined way. This is done in particular via forced convective cooling.

Im Stegelement 58 an der Probenaufnahme 66 läßt sich über die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Körpers 20 ein gleichförmiges Temperaturfeld und eine gleichförmige Wärmestromdichteverteilung erzielen. Insbesondere läßt sich ein gleichmäßiger Abstand von Isothermen erreichen mit gleichzeitiger kleiner Krümmung der Isothermen. Die Isothermen liegen dabei senkrecht zur Längsachse 26. Wenn die Probe 68 zylindrisch ausgebildet ist und mit ihrer Symmetrieachse koaxial zur Längsachse 26 orientiert ist, dann liegen die Isothermen senkrecht zur Symmetrieachse der Probe 68.In the web element 58 at the sample holder 66 can be about the inventive design of the body 20 achieve a uniform temperature field and a uniform heat flow density distribution. In particular, a uniform distance of isotherms can be achieved with simultaneous small curvature of the isotherms. The isotherms lie perpendicular to the longitudinal axis 26 , If the sample 68 is cylindrical and with its axis of symmetry coaxial with the longitudinal axis 26 is oriented, then the isotherms are perpendicular to the axis of symmetry of the sample 68 ,

Es lassen sich Wärmestromdichten q₁ der Größenordnung 20 MW/m² erzielen. Die Vorrichtung 10 läßt sich kostengünstig herstellen, da kostengünstige Materialien einsetzbar sind. Der Einsatz der Vorrichtung 10 ist flexibel.It can heat flow densities q _{1 of} the order of magnitude 20 Achieve MW / m ² . The device 10 can be produced inexpensively, since inexpensive materials can be used. The use of the device 10 is flexible.

Beispielsweise lassen sich mit der Vorrichtung 10 Wärmestromsensoren kalibrieren. Es ist beispielsweise auch möglich, das Verhalten von Thermosensoren bei hohen Wärmestromdichten zu untersuchen.For example, can be with the device 10 Calibrate heat flow sensors. For example, it is also possible to investigate the behavior of thermal sensors at high heat flux densities.

Claims

Device for generating heat flows of defined heat flow density (q ₁ ), with a heat flow conversion device ( 16 ), which has a heat supply side ( 34 ), a heat dissipation side ( 36 ) and a transitional area ( 32 ), the transition region ( 32 ) between the heat supply side ( 34 ) and the heat dissipation side ( 36 ) is arranged and a smaller cross-sectional area (A ₁ ; A ₀ ) than the heat supply side ( 34 ) having.

Device according to claim 1, characterized in that the transition region ( 32 ) has a smaller cross-sectional area than the heat dissipation side (FIG. 36 ) having.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the transition region ( 32 ) between the heat supply side ( 34 ) and the heat dissipation side ( 36 ) arranged web element ( 58 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the smallest cross-sectional area (A ₁ ) in the transition region (A ₁ ) 32 ) at most 80% of the largest cross-sectional area (A ₀ ) of the heat supply side ( 34 ) is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat flow conversion device ( 16 ) a body ( 20 ) of a material of high thermal conductivity, on which the heat supply side ( 34 ), the heat dissipation side ( 36 ) and the transition area ( 32 ) is formed.

Device according to claim 5, characterized in that the body ( 20 ) substantially rotationally symmetrical about a longitudinal axis ( 26 ) is trained.

Device according to claim 5 or 6, characterized in that the body ( 20 ) a first part ( 22 ), on which the heat supply side ( 34 ) and a second part ( 24 ), on which the heat dissipation side ( 36 ), wherein in the transition region ( 32 ) between the first part ( 22 ) and the second part ( 24 ) the body ( 20 ) narrows.

Device according to claim 7, characterized in that the first part ( 22 ) outside the transition area ( 32 ) is cylindrical.

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the second part ( 24 ) outside the transition area ( 32 ) is cylindrical.

Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the first part ( 22 ) and the second part ( 24 ) outside the transition area ( 32 ) have substantially the same cross-section.

Device according to one of Claims 8 to 10, characterized in that the first part ( 22 ) and the second part ( 24 ) outside the transition area ( 32 ) have substantially the same height.

Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the first part ( 22 ) is a heating part and the second part ( 24 ) is a cooling part.

Device according to one of Claims 7 to 12, characterized in that the transition between the first part ( 22 ) and the second part ( 24 ) continuously.

Device according to one of claims 5 to 13, characterized in that the body ( 20 ) has an H-shaped configuration in cross-section.

Device according to one of claims 5 to 14, characterized in that the body ( 20 ) is made of a solid material.

Device according to one of claims 5 to 15, characterized in that the body ( 20 ) is integral.

Device according to one of claims 5 to 15, characterized in that the body ( 20 ) is two-piece.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transition region ( 32 ) in its outer contour ( 60 ) is configured according to a nozzle profile.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transition region ( 32 ) in its outer contour ( 60 ) is designed according to the Vitoschinski profile.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sample holder ( 66 ) in the transition area ( 32 ) is arranged.

Apparatus according to claim 20, characterized in that the at least one sample holder ( 66 ) coaxial with a longitudinal axis ( 26 ) of the heat flow conversion device ( 16 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat supply side ( 34 ) with a heating device ( 46 ) connected is.

Apparatus according to claim 22, characterized in that the heating device ( 46 ) is formed so that the heat supply side ( 34 ) is heated flat.

Apparatus according to claim 22 or 23, characterized in that the heating device ( 46 ) a first heat source ( 48 ) and a second heating source ( 50 ) to compensate for thermal losses.

Apparatus according to claim 24, characterized in that the first heat source ( 48 ) and the second heat source ( 50 ) are axially spaced.

Apparatus according to claim 25, characterized in that the first heating source ( 48 ) of the heat supply side ( 34 ) is adjacent.

Device according to one of claims 24 to 26, characterized in that the first heat source ( 48 ) and the second heat source ( 50 ) each axially spaced temperature sensors ( 54 ; 56 ) assigned.

Device according to one of Claims 22 to 27, characterized in that the heating device ( 46 ) has one or more electrical heating elements.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat flow conversion device ( 16 ) at least partially in a vacuum chamber ( 12 ) is arranged.

Apparatus according to claim 29, characterized in that the heat supply side ( 34 ) in the vacuum chamber ( 12 ) is arranged.

Apparatus according to claim 29 or 30, characterized in that the heat dissipation side ( 36 ) outside the vacuum chamber ( 12 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat dissipation side ( 36 ) is associated with a cooling device.

Apparatus according to claim 22, characterized in that the cooling device is designed so that the heat flow conversion device ( 16 ) is coolable via forced convective cooling.

Apparatus according to claim 32 or 33, characterized in that the heat flow conversion device ( 16 ) on the heat dissipation side ( 36 ) with one or more flow channels ( 38 ) is provided for a cooling fluid.

Apparatus according to claim 34, characterized in that the flow channel (s) ( 38 ) are spirally formed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the heat supply side ( 34 ) and the heat dissipation side ( 36 ) at the transition area a heat shield ( 64 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a determination device for the determination of the over the heat supply side ( 34 ) coupled heat is provided.

measuring device for one A sample comprising a device according to any one of the preceding claims for Having the sample with a heat flow.

Use of the device according to one of the preceding claims for Charging a sample with a heat flow.

Method for generating a heat flow of defined heat flow density, at the heat in a heat-conducting body on a heat supply side is coupled, the body as a heat flow conversion device is formed, wherein the heat flux density by cross-sectional constriction elevated becomes.

Method according to claim 40, characterized in that that heat at one the heat supply side opposite Heat dissipation side of the body is decoupled.

Method according to claim 40 or 41, characterized that the heat flow at a transition area with reduced cross-sectional area across from the heat supply side is being used.

Method according to claim 42, characterized that one Sample in the transition region is arranged.