JPH0346062B2 - - Google Patents
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- JPH0346062B2 JPH0346062B2 JP59189511A JP18951184A JPH0346062B2 JP H0346062 B2 JPH0346062 B2 JP H0346062B2 JP 59189511 A JP59189511 A JP 59189511A JP 18951184 A JP18951184 A JP 18951184A JP H0346062 B2 JPH0346062 B2 JP H0346062B2
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- Japan
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- test object
- low temperature
- refrigerator
- test
- cryogenic
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、極低温試験装置に係り、特にヘリウ
ム冷凍機等の極低温冷凍機を用いる極低温試験装
置に関するものである。
ム冷凍機等の極低温冷凍機を用いる極低温試験装
置に関するものである。
従来、材料の極低温における物性試験や半導体
素子等の極低温における機能試験は、例えば、特
開昭56−138655号公報に記載のような、被試験体
を液体ヘリウムに浸漬して行つたり、例えば、
Air Products and Chemical Inc.，CATALOG
No.LCS−11／79（1979）に開示されたような、
被試験体をヘリウム冷凍機の低温部先端に装着し
て行うのが一般であるが、しかし、次の点で不十
分であつた。
素子等の極低温における機能試験は、例えば、特
開昭56−138655号公報に記載のような、被試験体
を液体ヘリウムに浸漬して行つたり、例えば、
Air Products and Chemical Inc.，CATALOG
No.LCS−11／79（1979）に開示されたような、
被試験体をヘリウム冷凍機の低温部先端に装着し
て行うのが一般であるが、しかし、次の点で不十
分であつた。
液体ヘリウム等に被試験体を浸漬する方式では
液化ガス取扱いの煩雑さに加えて、浸漬した被試
験体を試験終了後に大気中に引き上げたとき大量
の着霜が発生するので、半導体素子など水分付着
をきらうものでは引き上げ後に加熱フアン等で融
霜、乾燥する必要があつた。このため、一度の試
験に要する時間が長くなり、試験能率向上の障害
になつていた。
液化ガス取扱いの煩雑さに加えて、浸漬した被試
験体を試験終了後に大気中に引き上げたとき大量
の着霜が発生するので、半導体素子など水分付着
をきらうものでは引き上げ後に加熱フアン等で融
霜、乾燥する必要があつた。このため、一度の試
験に要する時間が長くなり、試験能率向上の障害
になつていた。
また、ヘリウム冷凍機の低温部先端に装着して
冷却する場合もほゞ同じで、液化ガス取扱いの煩
雑さはないものの、試験終了後に冷凍機低温部及
び被試験体を収納している真空保冷槽を開放する
と冷凍機と被試験体の周辺には大量の着霜が発生
する。
冷却する場合もほゞ同じで、液化ガス取扱いの煩
雑さはないものの、試験終了後に冷凍機低温部及
び被試験体を収納している真空保冷槽を開放する
と冷凍機と被試験体の周辺には大量の着霜が発生
する。
この着霜を防ぐには試験終了後にヘリウム冷凍
機の運転を停止し、そのまゝ冷凍機の低温部が常
温に上昇するまで待つて真空保冷槽を開放すれば
よいのであるが、そうすれば１回の試験が終了し
て次の試験が開始できるのに約10時間程度要する
ので冷却及び特性測定時間も含めた全体としてみ
た場合、１日に１回の試験しかできないのが実情
で、試験能率は必ずもよくなかつた。
機の運転を停止し、そのまゝ冷凍機の低温部が常
温に上昇するまで待つて真空保冷槽を開放すれば
よいのであるが、そうすれば１回の試験が終了し
て次の試験が開始できるのに約10時間程度要する
ので冷却及び特性測定時間も含めた全体としてみ
た場合、１日に１回の試験しかできないのが実情
で、試験能率は必ずもよくなかつた。
また、さらには被試験体の温度を任意レベルに
制御する場合において冷凍機の低温部先端に直接
被試験体を装着した従来方式ではヒータ等で冷凍
機先端を加熱することになるので、もとの温度に
復帰するときには冷凍機の温度降下に若干時間が
かかり、それだけ試験能率を低下させるという不
具合があつた。
制御する場合において冷凍機の低温部先端に直接
被試験体を装着した従来方式ではヒータ等で冷凍
機先端を加熱することになるので、もとの温度に
復帰するときには冷凍機の温度降下に若干時間が
かかり、それだけ試験能率を低下させるという不
具合があつた。
本発明の目的は、被試験体の冷却源である極低
温冷凍機を停止することなく被試験体の取換えが
でき、しかも取換え前に被試験体を常温まで加温
することで、試験能率を向上できる極低温試験装
置を提供することにある。
温冷凍機を停止することなく被試験体の取換えが
でき、しかも取換え前に被試験体を常温まで加温
することで、試験能率を向上できる極低温試験装
置を提供することにある。
本発明は、真空排気、ガス封入、加熱可能で被
試験体が装着される面を有するサーマルスイツチ
を前記面と反対面で極低温冷凍機の低温発生部の
低温端に設け、前記被試験体と前記サーマルスイ
ツチと前記極低温冷凍機の低温発生部とを収納す
るチヤンバを、前記被試験体を収納し真空排気可
能な被試験体収納室と前記サーマルスイツチと前
記極低温冷凍機の低温発生部とを収納し前記被試
験体収納室とは独立に真空排気可能な低温発生部
収納室とに分離したことを特徴とするもので、被
試験体の冷却源である極低温冷凍機を停止するこ
となく被試験体の取換えができ、しかも取換え前
に被試験体を常温まで加温するようにしたもので
ある。
試験体が装着される面を有するサーマルスイツチ
を前記面と反対面で極低温冷凍機の低温発生部の
低温端に設け、前記被試験体と前記サーマルスイ
ツチと前記極低温冷凍機の低温発生部とを収納す
るチヤンバを、前記被試験体を収納し真空排気可
能な被試験体収納室と前記サーマルスイツチと前
記極低温冷凍機の低温発生部とを収納し前記被試
験体収納室とは独立に真空排気可能な低温発生部
収納室とに分離したことを特徴とするもので、被
試験体の冷却源である極低温冷凍機を停止するこ
となく被試験体の取換えができ、しかも取換え前
に被試験体を常温まで加温するようにしたもので
ある。
本発明の一実施例を第１図によつて説明する。
まず構成についてみると、１は極低温冷凍機、例
えば、ヘリウム冷凍機、２はヘリウム冷凍機１に
高圧ヘリウムガスを供給するためのヘリウム圧縮
機、３は第１段低温発生部、４は第２段低温発生
部、５は被試験体、６は第２段低温発生部４の低
温端と被試験体５の間を接続するサーマルスイツ
チ、７はヘリウム冷凍機１の第１段低温発生部３
と第２段低温発生部４を収納する低温発生部収納
室８と被試験体収納室９を気密に仕切る機能を有
する仕切板、１０は冷凍機側チヤンバ、１１は被
試験体側チヤンバ、１２は被試験体５のデータ入
出力用ケーブル、１３はサーマルスイツチ６に通
ずる導管、１４は座試験体５を加熱するヒータ、
１５は真空ポンプ、１６〜１９はバルブ、２０は
ヘリウムガスボンベ、２１はヒータ用電源であ
る。
まず構成についてみると、１は極低温冷凍機、例
えば、ヘリウム冷凍機、２はヘリウム冷凍機１に
高圧ヘリウムガスを供給するためのヘリウム圧縮
機、３は第１段低温発生部、４は第２段低温発生
部、５は被試験体、６は第２段低温発生部４の低
温端と被試験体５の間を接続するサーマルスイツ
チ、７はヘリウム冷凍機１の第１段低温発生部３
と第２段低温発生部４を収納する低温発生部収納
室８と被試験体収納室９を気密に仕切る機能を有
する仕切板、１０は冷凍機側チヤンバ、１１は被
試験体側チヤンバ、１２は被試験体５のデータ入
出力用ケーブル、１３はサーマルスイツチ６に通
ずる導管、１４は座試験体５を加熱するヒータ、
１５は真空ポンプ、１６〜１９はバルブ、２０は
ヘリウムガスボンベ、２１はヒータ用電源であ
る。
次に本実施例の作用について説明すると、一番
はじめに、被試験体５をサーマルスイツチ６の一
端面（第２段低温発生部４の低温端に接している
面とは異なる端面）に装着し、被試験体側チヤン
バ１１を閉じる。その後、バルブ１６，１７，１
８を開き、バルブ１９を閉じて真空ポンプ１５を
運転する。低温発生部収納室８及び被試験体収納
室９の圧力が10-1Torr以下になつたところで、
バルブ１６，１７，１８を閉じると同時にヘリウ
ム冷凍機１及びヘリウム圧縮機２を運転開始す
る。ヘリウム冷凍機１の第２段低温発生部４の温
度が十分低温になつたところでバルブ１９を開
き、サーマルスイツチ６の中にヘリウムガスを送
り込む。サーマルスイツチ６の中がヘリウムガス
で充満されるとヘリウムガスの伝導及び対流で第
２段低温発生部４の低温が被試験体５に伝達され
て被試験体５の特性試験が行われる。
はじめに、被試験体５をサーマルスイツチ６の一
端面（第２段低温発生部４の低温端に接している
面とは異なる端面）に装着し、被試験体側チヤン
バ１１を閉じる。その後、バルブ１６，１７，１
８を開き、バルブ１９を閉じて真空ポンプ１５を
運転する。低温発生部収納室８及び被試験体収納
室９の圧力が10-1Torr以下になつたところで、
バルブ１６，１７，１８を閉じると同時にヘリウ
ム冷凍機１及びヘリウム圧縮機２を運転開始す
る。ヘリウム冷凍機１の第２段低温発生部４の温
度が十分低温になつたところでバルブ１９を開
き、サーマルスイツチ６の中にヘリウムガスを送
り込む。サーマルスイツチ６の中がヘリウムガス
で充満されるとヘリウムガスの伝導及び対流で第
２段低温発生部４の低温が被試験体５に伝達され
て被試験体５の特性試験が行われる。
試験の間、被試験体５の温度を変えるときには
ヒータ１４で加熱する。
ヒータ１４で加熱する。
次に、試験が終了して被試験体５を取出すとき
には、まずバルブ１９を閉じ、バルブ１６を開い
て真空ポンプ１５を運転し、サーマルスイツチ６
の中のヘリウムガスを排気して真空にする。サー
マルスイツチ６の中が真空になると熱の授受が遮
断されるのでヘリウム冷凍機１を運転したままで
被試験体５に近い部分を加熱することができる。
その後ヒータ１４で被試験体５を加熱する。被試
験体５の温度が常温になつたら、ヒータ１４によ
る加熱を止め、バルブ１６を閉じ、真空ポンプ１
５のリーク弁（図示せず）及びバルブ１７を開
き、被試験体収納室９の圧力を大気圧にもどす、
その場合、被試験体５は常温にもどつているので
着霜することもなくなる。その後、被試験体側チ
ヤンバ１１を開放して、被試験体５を取外す。
には、まずバルブ１９を閉じ、バルブ１６を開い
て真空ポンプ１５を運転し、サーマルスイツチ６
の中のヘリウムガスを排気して真空にする。サー
マルスイツチ６の中が真空になると熱の授受が遮
断されるのでヘリウム冷凍機１を運転したままで
被試験体５に近い部分を加熱することができる。
その後ヒータ１４で被試験体５を加熱する。被試
験体５の温度が常温になつたら、ヒータ１４によ
る加熱を止め、バルブ１６を閉じ、真空ポンプ１
５のリーク弁（図示せず）及びバルブ１７を開
き、被試験体収納室９の圧力を大気圧にもどす、
その場合、被試験体５は常温にもどつているので
着霜することもなくなる。その後、被試験体側チ
ヤンバ１１を開放して、被試験体５を取外す。
その間、仕切板７が低温発生部収納室８の真空
を保持するのと、サーマルスイツチ６の中の真空
が被試験体５と第２段低温発生部４の低温端との
間の温度差を維持する。
を保持するのと、サーマルスイツチ６の中の真空
が被試験体５と第２段低温発生部４の低温端との
間の温度差を維持する。
被試験体５を次の新しいものと取換えた後は、
被試験体側チヤンバ１１を閉じ、真空ポンプ１５
のリーク弁を閉じてバルブ１７を開いて被試験体
収納室９の中を真空にする。その後、バルブ１７
を閉じ、バルブ１９を開いてヘリウムガスをサー
マルスイツチ６の中に充満する。
被試験体側チヤンバ１１を閉じ、真空ポンプ１５
のリーク弁を閉じてバルブ１７を開いて被試験体
収納室９の中を真空にする。その後、バルブ１７
を閉じ、バルブ１９を開いてヘリウムガスをサー
マルスイツチ６の中に充満する。
一方、これらの操作の間、ヘリウム冷凍機１の
運転は継続しているので第２段低温発生部４の低
温端はずつと低温状態を維持しており、したがつ
て、サーマルスイツチ６にヘリウムガスを充てん
すると短時間で被試験体５を冷却することができ
る。
運転は継続しているので第２段低温発生部４の低
温端はずつと低温状態を維持しており、したがつ
て、サーマルスイツチ６にヘリウムガスを充てん
すると短時間で被試験体５を冷却することができ
る。
以上、説明したように本実施例によれば、ヘリ
ウム冷凍機の運転を停止することなく被試験体の
温度を上昇させることができるので、被試験体に
着霜させることなく、しかも取換え後の冷却時間
を短縮でき、全体として試験能率を向上させるこ
とができるという効果がある。
ウム冷凍機の運転を停止することなく被試験体の
温度を上昇させることができるので、被試験体に
着霜させることなく、しかも取換え後の冷却時間
を短縮でき、全体として試験能率を向上させるこ
とができるという効果がある。
第２図は本発明の他の実施例を示すもので特に
サーマルスイツチ６′の詳細構造について述べる
と、２２，２２′は上、下の端板、２３はサーマ
ルスイツチ６の中を気密構造にするとともに可撓
性を与えるためのベローズ、２４は導管１３を取
付けるための筒部である。
サーマルスイツチ６′の詳細構造について述べる
と、２２，２２′は上、下の端板、２３はサーマ
ルスイツチ６の中を気密構造にするとともに可撓
性を与えるためのベローズ、２４は導管１３を取
付けるための筒部である。
本実施例によればベローズ２３を用いることに
よつてサーマルスイツチ６′の長手方向の剛性が
低下するので、ヘリウム冷凍機１、第１段低温発
生部３及び第２段低温発生部４の振動が被試験体
５に伝達されるのを遮断する効果がある。
よつてサーマルスイツチ６′の長手方向の剛性が
低下するので、ヘリウム冷凍機１、第１段低温発
生部３及び第２段低温発生部４の振動が被試験体
５に伝達されるのを遮断する効果がある。
また第３図は本発明のさらに他の実施例を示す
ものである。第１図との相違点はヒータ１４の代
りに加熱配管２５を設け、ヘリウム圧縮機２から
ヘリウム冷凍機１に至る高圧配管を分岐させた送
気管２６と戻り管２７に連通し、送気管２６の一
部にバルブ２８を設けたことである。
ものである。第１図との相違点はヒータ１４の代
りに加熱配管２５を設け、ヘリウム圧縮機２から
ヘリウム冷凍機１に至る高圧配管を分岐させた送
気管２６と戻り管２７に連通し、送気管２６の一
部にバルブ２８を設けたことである。
本実施例によれば被試験体５を加温するときの
みバルブ２８を開いて常温ガスを加熱配管２５に
供給すればよく、ヒータ用の電源２１が不要にな
るので全体システムとして簡単になるという効果
がある。
みバルブ２８を開いて常温ガスを加熱配管２５に
供給すればよく、ヒータ用の電源２１が不要にな
るので全体システムとして簡単になるという効果
がある。
本発明は、以上説明したようなものであるの
で、被試験体の冷却源である極低温冷凍機を停止
することなく被試験体の取換えができ、しかも取
換え前に被試験体を常温まで加温できるので試験
能率を向上できるという効果がある。
で、被試験体の冷却源である極低温冷凍機を停止
することなく被試験体の取換えができ、しかも取
換え前に被試験体を常温まで加温できるので試験
能率を向上できるという効果がある。
第１図は、本発明による極低温試験装置の一実
施例を示す縦断面系統図、第２図は、本発明によ
る極低温試験装置の他の実施例を示すサーマルス
イツチ部の拡大縦断面図、第３図は、本発明によ
る極低温試験装置の更に他の実施例を示す縦断面
系統図である。 １……ヘリウム冷凍機、３……第１段低温発生
部、４……第２段低温発生部、５……被試験体、
６，６′……サーマルスイツチ、８……低温発生
部収納室、９……被試験体収納室。
施例を示す縦断面系統図、第２図は、本発明によ
る極低温試験装置の他の実施例を示すサーマルス
イツチ部の拡大縦断面図、第３図は、本発明によ
る極低温試験装置の更に他の実施例を示す縦断面
系統図である。 １……ヘリウム冷凍機、３……第１段低温発生
部、４……第２段低温発生部、５……被試験体、
６，６′……サーマルスイツチ、８……低温発生
部収納室、９……被試験体収納室。
Claims (1)
- １ 真空排気、ガス封入、加熱可能で被試験体が
装着される面を有するサーマルスイツチを前記面
と反対面で極低温冷凍機の低温発生部の低温端に
設け、前記被試験体と前記サーマルスイツチと前
記極低温冷凍機の低温発生部とを収納するチヤン
バを、前記被試験体を収納し真空排気可能な被試
験体収納室と前記サーマルスイツチと前記極低温
冷凍機の低温発生部とを収納し前記被試験体収納
室とは独立に真空排気可能な低温発生部収納室と
に分離したことを特徴とする極低温試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59189511A JPS6168547A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 極低温試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59189511A JPS6168547A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 極低温試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168547A JPS6168547A (ja) | 1986-04-08 |
| JPH0346062B2 true JPH0346062B2 (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=16242491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59189511A Granted JPS6168547A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 極低温試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6168547A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01110245A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Iwatani Internatl Corp | 極低温試験装置 |
| JPH01213544A (ja) * | 1988-02-22 | 1989-08-28 | Chino Corp | 低温試験装置のＨｅ封入方法および装置 |
| JPH087120B2 (ja) * | 1990-03-26 | 1996-01-29 | 長瀬産業株式会社 | 試料特性の測定装置及びその測定方法 |
| CN109870342A (zh) | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 蒙大纳仪器公司 | 分析仪器、方法和部件 |
| US20200386470A1 (en) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | Montana Instruments Corporation | Thermal Connection Assemblies and Methods |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP59189511A patent/JPS6168547A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6168547A (ja) | 1986-04-08 |
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