JPH06241671A - 試料冷却装置 - Google Patents
試料冷却装置Info
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- JPH06241671A JPH06241671A JP5052949A JP5294993A JPH06241671A JP H06241671 A JPH06241671 A JP H06241671A JP 5052949 A JP5052949 A JP 5052949A JP 5294993 A JP5294993 A JP 5294993A JP H06241671 A JPH06241671 A JP H06241671A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】液体窒素等の液状冷却媒体を気化させ、この気
化冷却媒体を吹き付けることにより試料を冷却する試料
冷却装置において、最大冷却温度を下げ、冷却性能の向
上を図るとともに、冷却媒体消費量を減少させて経済性
を向上させる。 【構成】液状の冷却媒体を加圧状態下にて貯留する冷却
媒体封入容器と、気化した冷却媒体を先端開口部から噴
出させるノズル孔を備えた冷却ノズル本体と、前記冷却
ノズル本体の内部に形成され、前記ノズル孔と連通して
おり、かつ前記冷却媒体封入容器内の冷却媒体を配管を
介して液状のまま受け入れる冷却媒体気化室と、前記冷
却媒体封入容器から前記冷却媒体気化室内に送られてき
た液状の冷却媒体を気化させる加熱手段とで構成する。
化冷却媒体を吹き付けることにより試料を冷却する試料
冷却装置において、最大冷却温度を下げ、冷却性能の向
上を図るとともに、冷却媒体消費量を減少させて経済性
を向上させる。 【構成】液状の冷却媒体を加圧状態下にて貯留する冷却
媒体封入容器と、気化した冷却媒体を先端開口部から噴
出させるノズル孔を備えた冷却ノズル本体と、前記冷却
ノズル本体の内部に形成され、前記ノズル孔と連通して
おり、かつ前記冷却媒体封入容器内の冷却媒体を配管を
介して液状のまま受け入れる冷却媒体気化室と、前記冷
却媒体封入容器から前記冷却媒体気化室内に送られてき
た液状の冷却媒体を気化させる加熱手段とで構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体窒素等の液状冷却
媒体を気化させ、この気化冷却媒体を吹き付けることに
より試料を冷却する試料冷却装置に関する。
媒体を気化させ、この気化冷却媒体を吹き付けることに
より試料を冷却する試料冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線回折装置等の試料測定装置において
は、極低温状態下にて試料の結晶構造解析等を行うこと
があり、その際に試料冷却装置が用いられている。図３
は、従来のこの種の試料冷却装置を示すものである。同
図に示す試料冷却装置は、液体窒素等の液状冷却媒体を
貯蔵容器５０内で気化させ、冷却ノズル５１へと移送す
る構成となっている。すなわち、貯蔵容器５０内に設け
られた蒸発管５２内で、ヒータ５３により液状冷却媒体
を加熱して気化させる。気化した冷却媒体は、移送管５
４を通して冷却ノズル５１に送られ、噴射口５１ａから
試料に向けて吹き付けられる。
は、極低温状態下にて試料の結晶構造解析等を行うこと
があり、その際に試料冷却装置が用いられている。図３
は、従来のこの種の試料冷却装置を示すものである。同
図に示す試料冷却装置は、液体窒素等の液状冷却媒体を
貯蔵容器５０内で気化させ、冷却ノズル５１へと移送す
る構成となっている。すなわち、貯蔵容器５０内に設け
られた蒸発管５２内で、ヒータ５３により液状冷却媒体
を加熱して気化させる。気化した冷却媒体は、移送管５
４を通して冷却ノズル５１に送られ、噴射口５１ａから
試料に向けて吹き付けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の試料冷
却装置では、貯蔵容器５０内で冷却媒体を加熱気化させ
て冷却ノズル５１へと移送するため、移送途中で更に外
部の熱を吸収して温度上昇した冷却媒体は、沸点よりは
るかに高温となって冷却ノズル５１に到達する。したが
って、最大冷却温度を冷却媒体の沸点近くにまで下げる
ことができず、冷却性能上の課題を有していた。
却装置では、貯蔵容器５０内で冷却媒体を加熱気化させ
て冷却ノズル５１へと移送するため、移送途中で更に外
部の熱を吸収して温度上昇した冷却媒体は、沸点よりは
るかに高温となって冷却ノズル５１に到達する。したが
って、最大冷却温度を冷却媒体の沸点近くにまで下げる
ことができず、冷却性能上の課題を有していた。
【０００４】また、上述したように貯蔵容器５０内で気
化させた冷却媒体を移送管５４へと導入し、そのまま冷
却ノズル５１から噴出させる従来の構成では、貯蔵容器
５０内のわずかな圧力変動によって移送管５４中の気化
冷却媒体が圧縮または膨張し、冷却ノズル５１からの噴
出量が大きく変動してしまう。このため、従来の試料冷
却装置では、貯蔵容器５０に通気孔５５を設け、内部に
充満する気化冷却媒体をこの通気孔５５から外部へ放出
することにより、容器内部を常に大気圧と同じ圧力状態
としている。その結果、冷却媒体の消費量が多く経済性
の面においても課題を有していた。本発明はこのような
従来技術の課題を解決するためになされたもので、最大
冷却温度を下げ、冷却性能の向上を図るとともに、冷却
媒体消費量が少なく経済的な試料冷却装置の提供を目的
とする。
化させた冷却媒体を移送管５４へと導入し、そのまま冷
却ノズル５１から噴出させる従来の構成では、貯蔵容器
５０内のわずかな圧力変動によって移送管５４中の気化
冷却媒体が圧縮または膨張し、冷却ノズル５１からの噴
出量が大きく変動してしまう。このため、従来の試料冷
却装置では、貯蔵容器５０に通気孔５５を設け、内部に
充満する気化冷却媒体をこの通気孔５５から外部へ放出
することにより、容器内部を常に大気圧と同じ圧力状態
としている。その結果、冷却媒体の消費量が多く経済性
の面においても課題を有していた。本発明はこのような
従来技術の課題を解決するためになされたもので、最大
冷却温度を下げ、冷却性能の向上を図るとともに、冷却
媒体消費量が少なく経済的な試料冷却装置の提供を目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の試料冷却装置は、液状の冷却媒体を加圧状
態下にて貯留する冷却媒体封入容器と、気化した冷却媒
体を先端開口部から噴出させるノズル孔を備えた冷却ノ
ズル本体と、前記冷却ノズル本体の内部に形成され、前
記ノズル孔と連通しており、かつ前記冷却媒体封入容器
内の冷却媒体を配管を介して液状のまま受け入れる冷却
媒体気化室と、前記冷却媒体封入容器から前記冷却媒体
気化室内に送られてきた液状の冷却媒体を気化させる加
熱手段と、を備えた構成としてある。
に、本発明の試料冷却装置は、液状の冷却媒体を加圧状
態下にて貯留する冷却媒体封入容器と、気化した冷却媒
体を先端開口部から噴出させるノズル孔を備えた冷却ノ
ズル本体と、前記冷却ノズル本体の内部に形成され、前
記ノズル孔と連通しており、かつ前記冷却媒体封入容器
内の冷却媒体を配管を介して液状のまま受け入れる冷却
媒体気化室と、前記冷却媒体封入容器から前記冷却媒体
気化室内に送られてきた液状の冷却媒体を気化させる加
熱手段と、を備えた構成としてある。
【０００６】
【作用】本発明の試料冷却装置では、冷却媒体を液状の
まま冷却媒体封入容器から冷却ノズル本体へと移送す
る。冷却媒体は、冷却ノズル本体の内部に形成された冷
却媒体気化室内に供給され、加熱手段によって加熱され
て同室内で気化し、ノズル孔を通して噴出する。
まま冷却媒体封入容器から冷却ノズル本体へと移送す
る。冷却媒体は、冷却ノズル本体の内部に形成された冷
却媒体気化室内に供給され、加熱手段によって加熱され
て同室内で気化し、ノズル孔を通して噴出する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の実施例に係る試料冷却装
置の全体構成図、図２は同装置の冷却ノズル本体部分を
示す正面断面図である。図１に示すように、本実施例の
試料冷却装置は、冷却媒体封入室１０と冷却ノズル本体
２０とを備えている。
して説明する。図１は本発明の実施例に係る試料冷却装
置の全体構成図、図２は同装置の冷却ノズル本体部分を
示す正面断面図である。図１に示すように、本実施例の
試料冷却装置は、冷却媒体封入室１０と冷却ノズル本体
２０とを備えている。
【０００８】冷却媒体封入容器１０は、上部が開口して
おりこの開口部１０ａから液状の冷却媒体が挿入され
る。液状の冷却媒体としては、一般に液体窒素が用いら
れるが、これに限定されるものではない。開口部１０ａ
は、閉塞部材１１によって閉塞することができ、これに
よって冷却媒体封入容器１０の内部は密閉状態となる。
冷却媒体封入容器１０の内部には、加圧用の加熱ヒータ
１２が設けられており、同容器１０内に挿入された冷却
媒体を適宜加熱してガス化し、同容器１０内を加圧状態
とすることができる。冷却媒体封入容器１０には、内部
の圧力状態を検出する圧力計１３が付設されており、こ
の圧力計１３で検出した容器１０内の圧力値にもとづ
き、コントローラ１が加熱ヒータ１２を制御して、容器
１０内部の圧力値を調整するようになっている。
おりこの開口部１０ａから液状の冷却媒体が挿入され
る。液状の冷却媒体としては、一般に液体窒素が用いら
れるが、これに限定されるものではない。開口部１０ａ
は、閉塞部材１１によって閉塞することができ、これに
よって冷却媒体封入容器１０の内部は密閉状態となる。
冷却媒体封入容器１０の内部には、加圧用の加熱ヒータ
１２が設けられており、同容器１０内に挿入された冷却
媒体を適宜加熱してガス化し、同容器１０内を加圧状態
とすることができる。冷却媒体封入容器１０には、内部
の圧力状態を検出する圧力計１３が付設されており、こ
の圧力計１３で検出した容器１０内の圧力値にもとづ
き、コントローラ１が加熱ヒータ１２を制御して、容器
１０内部の圧力値を調整するようになっている。
【０００９】閉塞部材１１には電磁弁１４が設けられて
おり、冷却媒体挿入時にこの電磁弁１４を開放すること
により容器１０内部の加圧状態を解消して、、閉塞部材
１１の取り外しを容易にしている。また、冷却媒体封入
容器１０の内部が過剰圧力状態となった場合にもこの電
磁弁１４を開放し、内部圧力が所定の値となるようにコ
ントローラ１によって制御されている。なお、冷却媒体
封入容器１０には液面計１５が付設されており、容器１
０の内部に貯留してある冷却媒体の残量を常時検出し、
コントローラ１の液面表示部１ａに表示するようになっ
ている。
おり、冷却媒体挿入時にこの電磁弁１４を開放すること
により容器１０内部の加圧状態を解消して、、閉塞部材
１１の取り外しを容易にしている。また、冷却媒体封入
容器１０の内部が過剰圧力状態となった場合にもこの電
磁弁１４を開放し、内部圧力が所定の値となるようにコ
ントローラ１によって制御されている。なお、冷却媒体
封入容器１０には液面計１５が付設されており、容器１
０の内部に貯留してある冷却媒体の残量を常時検出し、
コントローラ１の液面表示部１ａに表示するようになっ
ている。
【００１０】一方、冷却ノズル本体２０は、図２に示す
ように、先端部にノズル孔２１を有するとともに、内部
に冷却媒体気化室２２が形成されている。冷却媒体気化
室２２の内部には、冷却媒体導入用の細管２３が配設さ
れている。この細管２３の先端部は冷却媒体気化室２２
内に開口し、一方、基端部は移送管連結部２４と連通し
ている。移送管連結部２４には、図１に示す冷却媒体移
送管２の一端が接続され、これら冷却媒体移送管２、移
送管連結部２４、および細管２３を介して、冷却媒体気
化室２２と冷却媒体封入容器１０とが連通している。な
お、冷却媒体移送管２の他端開口部は、冷却媒体封入容
器１０内の液状冷却媒体中に配置されている。
ように、先端部にノズル孔２１を有するとともに、内部
に冷却媒体気化室２２が形成されている。冷却媒体気化
室２２の内部には、冷却媒体導入用の細管２３が配設さ
れている。この細管２３の先端部は冷却媒体気化室２２
内に開口し、一方、基端部は移送管連結部２４と連通し
ている。移送管連結部２４には、図１に示す冷却媒体移
送管２の一端が接続され、これら冷却媒体移送管２、移
送管連結部２４、および細管２３を介して、冷却媒体気
化室２２と冷却媒体封入容器１０とが連通している。な
お、冷却媒体移送管２の他端開口部は、冷却媒体封入容
器１０内の液状冷却媒体中に配置されている。
【００１１】冷却媒体気化室２２の周囲には、加熱手段
としてのヒータ線２５が設けられており、このヒータ線
２５の発熱によって、冷却媒体気化室２２内を加熱す
る。また、冷却媒体気化室２２の外周には気化した冷却
媒体の充填室２６が形成されており、冷却媒体気化室２
２の周壁に設けた連通孔２２ａを介してこれら各室２
２、２６は連通している。さらに、充填室２６とノズル
孔２１との間には温度調節室２７が形成されている。温
度調節室２７にはヒータ線２８が配設されており、この
ヒータ線２８の発熱によって気化冷却媒体を所望の温度
に調整し、ノズル孔２１へと送出するようになってい
る。
としてのヒータ線２５が設けられており、このヒータ線
２５の発熱によって、冷却媒体気化室２２内を加熱す
る。また、冷却媒体気化室２２の外周には気化した冷却
媒体の充填室２６が形成されており、冷却媒体気化室２
２の周壁に設けた連通孔２２ａを介してこれら各室２
２、２６は連通している。さらに、充填室２６とノズル
孔２１との間には温度調節室２７が形成されている。温
度調節室２７にはヒータ線２８が配設されており、この
ヒータ線２８の発熱によって気化冷却媒体を所望の温度
に調整し、ノズル孔２１へと送出するようになってい
る。
【００１２】ノズル孔２１の周囲にはシースガス導通路
２９が形成されており、図１に示すシースガス供給管３
と連通している。シースガス供給管３の基端開口部は、
冷却媒体封入容器１０内のガス溜り部分に配置されてお
り、容器１０内で気化した冷却媒体の一部をシースガス
としてシースガス導通路２９に移送する。シースガス供
給管３の途中には加熱器４が設置されており、この加熱
器４でシースガスは加熱され昇温乾燥ガスとなる。この
昇温乾燥ガスをシースガス導通路２９に供給すること
で、ノズル孔２１周囲への霜の付着を防止している。
２９が形成されており、図１に示すシースガス供給管３
と連通している。シースガス供給管３の基端開口部は、
冷却媒体封入容器１０内のガス溜り部分に配置されてお
り、容器１０内で気化した冷却媒体の一部をシースガス
としてシースガス導通路２９に移送する。シースガス供
給管３の途中には加熱器４が設置されており、この加熱
器４でシースガスは加熱され昇温乾燥ガスとなる。この
昇温乾燥ガスをシースガス導通路２９に供給すること
で、ノズル孔２１周囲への霜の付着を防止している。
【００１３】次に、上述した構成の試料冷却装置の作用
を説明する。冷却媒体封入容器１０内に液状の冷却媒体
を挿入した後、閉塞部材１１によって同容器１０を密閉
する。この密閉状態下で、冷却媒体封入容器１０内に設
けられた加熱ヒータ１２を発熱させると、冷却媒体が蒸
発し同容器１０内を加圧状態とする。この容器内圧力に
よって、液状冷却媒体が、冷却媒体移送管２を通して冷
却ノズル本体２０内の冷却媒体気化室２２へと液状のま
ま移送される。冷却媒体気化室２２では、ヒータ線２５
の発熱によって冷却媒体を加熱する。加熱された冷却媒
体は気体となり、連通孔２２ａを介して充填室２６に流
出し、さらに温度調節室２７を通ってノズル孔２１に至
り、先端開口部２１ａから噴出する。このように、本実
施例の試料冷却装置は、ノズル孔２１に近接する冷却媒
体気化室２２で冷却媒体を気化させるので、冷却媒体が
沸点に達したのち速やかにノズル孔２１から噴出させる
ことができる。したがって、例えば、冷却媒体として液
体窒素を使用した場合、最大冷却温度を−１９０℃近く
まで下げることができる。
を説明する。冷却媒体封入容器１０内に液状の冷却媒体
を挿入した後、閉塞部材１１によって同容器１０を密閉
する。この密閉状態下で、冷却媒体封入容器１０内に設
けられた加熱ヒータ１２を発熱させると、冷却媒体が蒸
発し同容器１０内を加圧状態とする。この容器内圧力に
よって、液状冷却媒体が、冷却媒体移送管２を通して冷
却ノズル本体２０内の冷却媒体気化室２２へと液状のま
ま移送される。冷却媒体気化室２２では、ヒータ線２５
の発熱によって冷却媒体を加熱する。加熱された冷却媒
体は気体となり、連通孔２２ａを介して充填室２６に流
出し、さらに温度調節室２７を通ってノズル孔２１に至
り、先端開口部２１ａから噴出する。このように、本実
施例の試料冷却装置は、ノズル孔２１に近接する冷却媒
体気化室２２で冷却媒体を気化させるので、冷却媒体が
沸点に達したのち速やかにノズル孔２１から噴出させる
ことができる。したがって、例えば、冷却媒体として液
体窒素を使用した場合、最大冷却温度を−１９０℃近く
まで下げることができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の試料冷却装
置によれば、最大冷却温度を冷却媒体の沸点近くまで下
げることができ、冷却性能が向上するとともに、冷却媒
体封入室での無駄な冷却媒体の消費がなく経済的であ
る。
置によれば、最大冷却温度を冷却媒体の沸点近くまで下
げることができ、冷却性能が向上するとともに、冷却媒
体封入室での無駄な冷却媒体の消費がなく経済的であ
る。
【図１】本発明の実施例に係る試料冷却装置の全体構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】同装置の冷却ノズル本体部分を示す正面断面図
である。
である。
【図３】従来の試料冷却装置を示す図である。
１ コントローラ ２ 冷却媒体移送管 ３ シースガス供給管 １０ 冷却媒体封入容器 １１ 閉塞部材 １２ 加熱ヒータ １３ 圧力計 １４ 電磁弁 ２２ 冷却媒体気化室 ２３ 細管 ２４ 移送管連結部 ２５ ヒータ線 ２６ 充填室 ２７ 温度調節室 ２８ ヒータ線 ２９ シースガス導通路
Claims (1)
- 【請求項１】 液状の冷却媒体を加圧状態下にて貯留す
る冷却媒体封入容器と、 気化した冷却媒体を先端開口部から噴出させるノズル孔
を備えた冷却ノズル本体と、 前記冷却ノズル本体の内部に形成され、前記ノズル孔と
連通しており、かつ前記冷却媒体封入容器内の冷却媒体
を配管を介して液状のまま受け入れる冷却媒体気化室
と、 前記冷却媒体封入容器から前記冷却媒体気化室内に送ら
れてきた液状の冷却媒体を気化させる加熱手段と、 を具備したことを特徴とする試料冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5052949A JPH06241671A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 試料冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5052949A JPH06241671A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 試料冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06241671A true JPH06241671A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12929137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5052949A Pending JPH06241671A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 試料冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06241671A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08278400A (ja) * | 1995-04-07 | 1996-10-22 | Rigaku Corp | 冷却装置 |
| JPH08304242A (ja) * | 1995-05-15 | 1996-11-22 | Rigaku Corp | 試料冷却ノズル |
| JP2002357381A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Rigaku Corp | 冷却装置及びｘ線装置 |
| JP2017106917A (ja) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | エレメンタル・サイエンティフィック・インコーポレイテッドＥｌｅｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， Ｉｎｃ． | 化学元素濃度の測定および半導体プロセスの制御のための熱リン酸の自動サンプリング |
-
1993
- 1993-02-18 JP JP5052949A patent/JPH06241671A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08278400A (ja) * | 1995-04-07 | 1996-10-22 | Rigaku Corp | 冷却装置 |
| JPH08304242A (ja) * | 1995-05-15 | 1996-11-22 | Rigaku Corp | 試料冷却ノズル |
| JP2002357381A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Rigaku Corp | 冷却装置及びｘ線装置 |
| JP2017106917A (ja) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | エレメンタル・サイエンティフィック・インコーポレイテッドＥｌｅｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， Ｉｎｃ． | 化学元素濃度の測定および半導体プロセスの制御のための熱リン酸の自動サンプリング |
| US11710640B2 (en) | 2015-12-08 | 2023-07-25 | Elemental Scientific, Inc. | Automatic sampling of hot phosphoric acid for the determination of chemical element concentrations and control of semiconductor processes |
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