JPH067075U - 振動試料型磁力計用クライオスタットでのシール構造 - Google Patents
振動試料型磁力計用クライオスタットでのシール構造Info
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- JPH067075U JPH067075U JP5291892U JP5291892U JPH067075U JP H067075 U JPH067075 U JP H067075U JP 5291892 U JP5291892 U JP 5291892U JP 5291892 U JP5291892 U JP 5291892U JP H067075 U JPH067075 U JP H067075U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動試料型磁力計に使用するクライオスタッ
トにおいて、確実に密閉できながらも耐久性に優れたシ
ール構造を提供する。 【構成】 ガイド筒(４)の突出先端部に装着したキャツ
プ部材(15)に試料ホルダー挿通孔(34)を透設し、この試
料ホルダー挿通孔(34)と試料ホルダー(８)の外周面との
間にシール部材(35)を配置する。このシール部材(35)を
Ｏリング(36)の表面に４フッ化エチレン樹脂を主成分と
したコーテイングを施したものや、４フッ化エチレン樹
脂製リング(38)の背面にＯリング(36)を配置したもの、
あるいは、ガイド筒(４)の突出先端部にベローズ(39)ま
たはダイヤフラム(40)を配置して構成する。
トにおいて、確実に密閉できながらも耐久性に優れたシ
ール構造を提供する。 【構成】 ガイド筒(４)の突出先端部に装着したキャツ
プ部材(15)に試料ホルダー挿通孔(34)を透設し、この試
料ホルダー挿通孔(34)と試料ホルダー(８)の外周面との
間にシール部材(35)を配置する。このシール部材(35)を
Ｏリング(36)の表面に４フッ化エチレン樹脂を主成分と
したコーテイングを施したものや、４フッ化エチレン樹
脂製リング(38)の背面にＯリング(36)を配置したもの、
あるいは、ガイド筒(４)の突出先端部にベローズ(39)ま
たはダイヤフラム(40)を配置して構成する。
Description
【０００１】
本考案は、極低温から室温領域での磁化特性を測定する振動試料型磁力計に使 用するクライオスタットでのシール構造に関する。
【０００２】
従来の振動試料型磁力計に使用するクライオスタットは、図８に示すように、 ケーシング(50)内に環状の液体窒素槽(51)を収容するとともに、この液体窒素槽 (51)の内部空間内に液体ヘリウム槽(52)を配置し、この液体ヘリウム槽(52)の内 部に２重の石英ガラス管(53)で形成した振動ロッド案内筒(54)を突入配置し、ケ ーシング(50)の内部を真空状態に維持してケーシング(50)と液体窒素槽(51)間、 及び液体窒素槽(51)と液体ヘリウム槽(52)間を真空断熱し、内側石英ガラス管(5 3)の内部に振動用ロッド(55)を出退振動可能に配置し、この振動ロッド(55)の突 入先端部に試料取り付けホルダー(56)を形成し、この振動ロッド(55)を加振装置 を接続して軸芯に沿って振動させるように構成し、内外石英ガラス管(53)(53)の 間を真空断熱状態と熱伝達ガスを充填した伝熱状態とに切り換えるとともに、内 側石英ガラス管(53)の内部に熱伝達ガスを充填するように形成されていた。
【０００３】
従来のクライオスタットでは、内側石英ガラス管(53)間の突出先端部に装着し たキャップに振動ロッド挿通孔を形成し、この振動ロッド挿通孔と振動ロッド(5 5)の外周面との間にＯリングを配置して、内側石英ガラス管(53)内を気密状態に 保持するようにしている。そして、従来ではＯリングにグリース等のオイルを塗 布してシール性を保持するようにしていたのであるが、この種のクライオスタッ トは、振動ロッド(55)が数十Hzから数百Hzの振動数で数mm〜十数mmの振幅で振動 する。このため、従来のクライオスタットでは、このシール部は短期間しか持た ず頻繁にＯリングを交換しなければならないという問題があった。 本考案はこのような点に着目してなされたもので、確実に密閉できながらも耐 久性に優れたシール構造を提供することを目的とする。
【０００４】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の考案は、キャツプ部材に形成 した試料ホルダー挿通孔と試料ホルダーの外周面との間に配置するシール部材を 、Ｏリングの表面に４フッ化エチレン樹脂を主成分としたコーテイングを施した もので構成したことを特徴とし、請求項２に記載の考案は、シール部材を４フッ 化エチレン樹脂製リングとこの４フッ化エチレン樹脂リングの背面に配置したＯ リングとで構成し、Ｏリングが保持する弾性力で４フッ化エチレン樹脂製リング を試料ホルダーの外周面に押圧するように構成したことを特徴とする。
【０００５】 また、請求項３に記載の考案は、ガイド筒の突出先端部にベローズを配置し、 このベローズの中間部を試料ホルダーに気密固定したことを特徴とし、請求項４ に記載の考案は、ガイド筒の突出先端部にダイヤフラムを配置し、このダイヤフ ラムの中央部を試料ホルダーに気密固定したことを特徴としている。
【０００６】
本考案では、キャツプ部材に形成した試料ホルダー挿通孔と試料ホルダーの外 周面との間に配置するシールリングを、Ｏリングの表面に４フッ化エチレン樹脂 を主成分としたコーテイングを施したものあるいは、４フッ化エチレン樹脂製リ ングとこの４フッ化エチレン樹脂リングの背面に配置したＯリングとで構成して いるので、シールリングの試料ホルダーとの摺動面が耐摩耗性に優れる４フッ化 エチレン樹脂で形成してあるから、試料ホルダーの出退移動に伴う摩耗を抑制し てシール効果の減少を抑制することができることになる。
【０００７】 また、請求項３または４に記載した本考案では、ガイド筒の突出先端部と試料 ロッドとの間をベローズまたはダイヤフラムで連結してシール部材としているの で、試料ロッドの振動に伴いシール部材が追随変形する。これにより、試料ロッ ドとシール部材との間での相対摺動がなくなり、シール部材の摩耗を防止するこ とができることになる。
【０００８】
図１〜図７は本発明の実施例を示し、図１は試料ロッドのシール部の拡大図、 図２はクライオスタットの概略構成図、図３はクライオスタットの縦断面図、図 ４はその要部の拡大図である。 このクライオスタットは、気密構造に形成したケーシング(１)の上壁から極低 温冷凍機(２)のコールドヘッド(３)と金属製ガイド筒(４)とを突入させて配置し 、コールドヘッド(３)と極低温冷凍機(２)の圧縮機ユニット(５)とを一対のフレ キシブルチューブ(６)及び電気コード(７)で接続するとともに、ガイド筒(４)の 内部に試料ホルダー(８)を昇降振動可能に挿入し、この試料ホルダー(８)の上端 部を加振装置(９)に取り外し可能な状態で連動連結してある。
【０００９】 ケーシング(１)に突入配置した金属製ガイド筒(４)は、銅等の良熱伝導性を有 する非磁性材料で形成した有底筒体(10)とステンレス鋼等の熱不良導体性の非磁 性材料で形成した管体(11)とをロー付け接合して形成し、有底筒体(10)が突入奥 部に位置し、接合部分がケーシング(１)内に位置する状態に配置してある。また 、コールドヘッド(３)は２つの冷熱発生部(12)を有しており、第１段冷熱発生部 (高温側)(12ａ)にガイド筒(４)の管体(11)を伝熱帯(13)で熱的に接続するととも に、第２段冷熱発生部(低温側)(12ｂ)にガイド筒(４)の有底筒体(10)部分を伝熱 帯(13)で熱的に接続してある。そして、コールドヘッド(３)の冷熱発生部とガイ ド筒(４)とを接続している伝熱帯(13)は細い銅線を編んで帯状に形成したもので 、可撓性を有するとともに高い熱伝導率を有するように形成してある。
【００１０】 ガイド筒(４)は管体(11)部分がケーシング(１)の上方に突出しており、その上 端部に通路開閉弁(14)を介して、熱伝達媒体給排ブロック(15)が配置してある。 この熱伝達媒体給排ブロック(15)には、真空ポンプ(16)に連通する排気ポート(1 7)と、熱伝達媒体としてのヘリウムガスを貯蔵しているヘリウムガスボンベ(18) に連通する給気ポート(19)と、ガイド筒内空間の圧力変動緩衝具(20)としての風 船に連通する給排ポート(21)が形成されている。
【００１１】 上端部を加振装置(９)に取り外し可能に連動連結した試料ホルダー(８)が熱伝 達媒体給排ブロック(15)の天井壁を貫通してガイド筒(４)の内部に突入しており 、この試料ホルダー(８)の下端部に試料保持部(22)が形成されている。また、こ の試料ホルダー(８)の試料保持部(22)の近傍位置に金鉄対ノーマルシルバーの熱 電対で形成した計測用温度計(23)が配置してあり、この計測用温度計(23)はケー シング(１)外に配置した温度表示機器(24)に接続してある。
【００１２】 また、ガイド筒(４)の外周には内部を液化ガスの通路に形成した銅管(25)が巻 回してあり、この銅管(25)の一端部はケーシング(１)外に配置した液化ガス貯蔵 容器(26)に接続し、他端部は加温器(27)を介して真空ポンプ(16)に連通接続させ てある。また、接合部よりも突入先端側に位置する有底筒体(10)での接合部寄り で振動試料型磁力計にセットした際に磁場の影響が最も少ない個所に温度調整用 ヒータ(28)を配置するとともに、この温度調整用ヒータ(28)の近傍部に金鉄対ク ロメルの熱電対で形成した温調用温度計(29)が配置してあり、この温調用温度計 (29)はケーシング(１)外に配置した温度調整機器(30)にそれぞれ接続してある。
【００１３】 ケーシング(１)の内部はケーシング(１)の周側壁に形成した真空ポート(31)に 接続している真空引きライン(32)を介して真空ポンプ(16)に連通接続してあり、 ケーシング(１)内を真空断熱するように形成してある。図中符号(33)は真空引き ライン(32)に配置した流路開閉弁である。
【００１４】 また、ガイド筒(４)の上端部となる熱伝達媒体給排ブロック(キャツプ部材)(1 5)には、図１に示すように、試料ホルダー(８)の挿通孔(34)が透設してあり、こ の試料ホルダー挿通孔(34)にシール部材(35)が装着してある。このシール部材(3 5)はＯリング(36)の表面を４フッ化エチレン樹脂(37)でコーテイングしたもので 構成してある。シール部材(35)をこのように構成すると、シール部材(35)の試料 ホルダー(８)との摺動による摩耗を防止して、長期間良好なシール状態を維持す ることができる。
【００１５】 図５は本考案の別実施例を示し、これは、シール部材(35)を４フッ化エチレン 樹脂製リング(38)とこの４フッ化エチレン樹脂製リング(38)の背面に配置したＯ リング(36)とで構成し、Ｏリング(36)の保有する弾性力で４フッ化エチレン樹脂 製リング(38)を試料ホルダー(８)の周面に押圧するようにしたものである。この 場合にも直接摺動する部分は摩擦係数が低くかつ対摩耗性に優れた４フッ化エチ レン樹脂であることから、シール部材(35)の試料ホルダー(８)との摺動による摩 耗を防止して、長期間良好なシール状態を維持することができる。
【００１６】 図６はさらに別の実施例を示し、これは、ガイド筒(４)の上端部に配置した熱 伝達媒体給排ブロック(15)の上端部にベローズ(39)を固定し、このベローズ(39) の中間部を試料ホルダー(８)の外周面に気密状に固定することによりシール部材 (35)を構成したものである。シール部材(35)をこのように構成すると、試料ホル ダー(８)の進退摺動に応じてベローズ(39)が伸縮作動することになる。この場合 、ベローズ(39)と試料ホルダー(８)とは相対摺動することがないから、シール部 材(35)の摩耗損傷を防止して、長期間良好なシール状態を維持することができる 。
【００１７】 図７はさらに別の実施例を示し、これは、ガイド筒(４)の上端部に配置した熱 伝達媒体給排ブロック(15)の上端部にダイヤフラム(40)を固定し、このダイヤフ ラム(40)の中間部を試料ホルダー(８)の外周面に気密状に固定することによりシ ール部材(35)を構成したものである。シール部材(35)をこのように構成すると、 試料ホルダー(８)の進退摺動に応じてダイヤフラム(40)が弾性変形することにな る。この場合、ダイヤフラム(40)と試料ホルダー(８)とは相対摺動することがな いから、シール部材(35)の摩耗損傷を防止して、長期間良好なシール状態を維持 することができる。
【００１８】 このように形成したクライオスタットでは、試料ホルダー(８)を出退振動可能 に収容しているガイド筒(４)を極低温冷凍機(２)で直接冷却するうえ、ガイド筒 (４)内にヘリウムガス等の熱伝達媒体を封入してあることから、極低温冷凍機( ２)で発生した冷熱を試料に効率よく伝達することができる。しかも、ガイド筒( ８)はその外周面に内部を液化ガスの通路に形成した銅管(25)を巻回するととも に、温度調整用ヒータ(28)を配置してあるので、試料を４.２Ｋから室温までの 温度に冷却することができる。
【００１９】 また、本実施例のクライオスタットでは、ガイド筒(４)を銅等の良熱伝導性材 料で形成した有底筒体(10)とこの有底筒体(10)に連続するステンレス鋼等の低熱 伝導性材料で形成した管体(11)とで形成し、この低熱伝導性材料で形成した管体 (11)をケーシング(１)外に露出させることにより、クライオスタット内への熱侵 入を抑制している。
【００２０】 さらに、ガイド筒(４)の管体(11)の上端部に熱伝達媒体給排ブロック(15)が通 路開閉弁(14)を介して接続してあるので、試料交換時等にガイド筒(４)から試料 ホルダー(８)を抜き取る際に、通路開閉弁(14)を閉じることにより、ガイド筒( ４)内は密閉空間となる。これにより、クライオスタット内を低温に保持したま ま試料の交換を行うことができる。
【００２１】 しかも、試料交換時にガイド筒(４)内の熱伝達媒体が外部に逃げ出すことがな いから、熱伝達媒体給排ブロック(15)内だけの容積を真空引き、熱伝達媒体の充 填を行えばよいから、熱伝達媒体のむだな消費を減少させることができる。
【００２２】 さらに、熱伝達媒体給排ブロック(15)に風船等の圧力変動緩衝具(20)が連通接 続してあるから、試料ホルダー(８)を振動させての測定時に、試料ホルダー(８) の出退移動に伴うガイド筒(４)内での圧力変動を圧力変動緩衝具(20)で緩衝して ガイド筒(４)内を一定圧力に維持することができる。これにより、圧力変動によ る温度のバラつきを抑えて安定した測定を行うことができるようになる。
【００２３】
本考案は、キャツプ部材に形成した試料ホルダー挿通孔と試料ホルダーの外周 面との間に配置するシールリングを、Ｏリングの表面に４フッ化エチレン樹脂を 主成分としたコーテイングを施したものあるいは、４フッ化エチレン樹脂製リン グとこの４フッ化エチレン樹脂リングの背面に配置したＯリングとで構成してい るので、シールリングの試料ホルダーとの摺動面が耐摩耗性に優れる４フッ化エ チレン樹脂で形成してあるから、試料ホルダーの出退移動に伴う摩耗を抑制して シール効果の減少を抑制することができ、長期間にわたって良好なシール性能を 維持することができる。
【００２４】 また、請求項３または４に記載した考案では、ガイド筒の突出先端部と試料ロ ッドとの間をベローズまたはダイヤフラムで連結してシール部材としているので 、試料ロッドの振動に伴いシール部材が追随変形する。これにより、試料ロッド とシール部材との間での相対摺動がなくなり、シール部材の摩耗を防止すること ができ、長期間にわたって良好なシール性能を維持することができる。
【図１】本考案の１実施例を示す要部取り出し図であ
る。
る。
【図２】振動試料型磁力計に使用するクライオスタット
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図３】振動試料型磁力計に使用するクライオスタット
の要部拡大図である。
の要部拡大図である。
【図４】振動試料型磁力計に使用するクライオスタット
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図５】別実施例の要部取り出し図である。
【図６】ことなる別実施例の要部取り出し図である。
【図７】さらにことなる別実施例の要部取り出し図であ
る。
る。
【図８】振動試料型磁力計に使用するクライオスタット
の従来例を示す縦断面図である。
の従来例を示す縦断面図である。
１…ケーシング、 ４…ガイド
筒、８…試料ホルダー、 ９…加振
装置、15…キャツプ部材、 34…試
料ホルダー挿通孔、35…シール部材、
36…Ｏリング、38…４フッ化エチレン樹脂製リン
グ、 39…ベローズ、40…ダイヤフラム。
筒、８…試料ホルダー、 ９…加振
装置、15…キャツプ部材、 34…試
料ホルダー挿通孔、35…シール部材、
36…Ｏリング、38…４フッ化エチレン樹脂製リン
グ、 39…ベローズ、40…ダイヤフラム。
Claims (4)
- 【請求項１】 気密構造に形成したケーシング(１)の内
部に金属製ガイド筒(４)をケーシング(１)外から突入す
る状態で配置し、このガイド筒(４)内に試料ホルダー
(８)を出退移動可能に装着し、ガイド筒(４)から突出し
ている試料ホルダー(８)の突出端部を加振装置(９)に連
動連結した振動試料型磁力計に使用するクライオスタッ
トであって、 ガイド筒(４)の突出先端部に装着したキャツプ部材(15)
に試料ホルダー挿通孔(34)を透設し、この試料ホルダー
挿通孔(34)と試料ホルダー(８)の外周面との間にシール
部材(35)を配置し、このシール部材(34)をＯリング(36)
の表面に４フッ化エチレン樹脂を主成分としたコーテイ
ングを施したもので構成したことを特徴とする振動試料
型磁力計用クライオスタットでのシール構造。 - 【請求項２】 シール部材(35)を４フッ化エチレン樹脂
製リング(38)とこの４フッ化エチレン樹脂製リング(38)
の背面に配置したＯリング(36)とで構成し、Ｏリング(3
6)が保持する弾性力で４フッ化エチレン樹脂製リング(3
8)を試料ホルダー(８)の外周面に押圧するように構成し
た振動試料型磁力計用クライオスタットでのシール構
造。 - 【請求項３】 ガイド筒(４)の突出先端部にベローズ(3
9)を配置し、このベローズ(39)の中間部を試料ホルダー
(８)に気密固定したことを特徴とする振動試料型磁力計
用クライオスタットでのシール構造。 - 【請求項４】 ガイド筒(４)の突出先端部にダイヤフラ
ム(40)を配置し、このダイヤフラム(40)の中央部を試料
ホルダー(８)に気密固定したことを特徴とする振動試料
型磁力計用クライオスタットでのシール構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5291892U JPH067075U (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 振動試料型磁力計用クライオスタットでのシール構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5291892U JPH067075U (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 振動試料型磁力計用クライオスタットでのシール構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH067075U true JPH067075U (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=12928216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5291892U Pending JPH067075U (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 振動試料型磁力計用クライオスタットでのシール構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067075U (ja) |
Cited By (5)
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-
1992
- 1992-07-03 JP JP5291892U patent/JPH067075U/ja active Pending
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