SU1714823A1 - Охлаждаемый модул тор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению и может быть использовано при охлаждении элементов в закрытых оптикомеханических системах. Цель изобретени  - повышение эффективности охлаждени . Охлаждаемый модул тор содержит размещенные в криовакуумнойкамере 1 обтюратор 2, установленный с возможностью вращени  на валу 3, опоры 5 вала 3, закрепленные на основании 6 и хла- допровод 10, соединенный с источником хо- лода 11. В криовакуумную камеру 1 дополнительно введены также контактный теплоноситель, выполненный в виде измельченных ферромагнитных частиц 9, и электромагнит с подключенным к ним коммутированным источником питани . Вал 3, на котором размещен обтюратор 2, выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании 6 устройства выполнена цилиндрическа  полость. Один из электромагнитов размещен внутри полого вала, а второй - снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основани . Последнее соединено с хладопроводом, а внутри цилиндрической полости в зазоре между ее внутренней поверхностью и полым валом, выполненным из алюмини , размещен контактный теплоноситель. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.слс

Description

i/ зoбpeтeниe относитс  к оптическому приборостроению и может быть использовано при охлаждении элементов в закрытых оптикомеханических системах.

Известны устройства, в которых имеетс  охлаждение подвижных механических элементов. Так, в источнике, см. Nutt D.R. at ail А Rocket-Born Liquid-cooled Infrared Teieskop Appiied Optics, voi. 8, №11,1969, c. 2199 (США), указана вакуумна  камера, в которой размещены вращающиес  от привода обтюратор с отверсти ми, источник холода и теплоотвод. Обтюратор окружен газовой средой, по которой от него отводитс  тепло к источнику холода, и принимает температуру близкую к температуре источника холода. iHo после удалени  газовой среды теплоотвод резко ухудшаетс  и происходит нагрев обтюратора, вследствие выделени  теплоты трени  в подшипниках. Такие модул торы обеспечивают работу прибора в течение ограниченного времени, требуетс  посто нный расход хладагента и повторные охлаждени : заполнение полости охлаждени  газом, выдержка, откачка газовой среды ,

Наиболее близким техническим решением  вл етс  конструкци  устройства, указанна  в статье Wyatt-C-L, Infrared spectrometer llquid-helium-cooled-rocketBorn circular-varuable filter, Applied Optics, vol. 14, № 12, 1975, p. 3086 (США) и содержаща  привод и размещенные в вакуумной камере вращающийс  обтюратор, источник холода и теплопровод, идущий от последнего к обтюратору.

Недостатками такого решени   вл етс  значительное тепловое сопротивление в вакууме в месте сопр жени  вращающейс  оси обтюратора с подшипником, вследствие гарантированного зазора между ними, что приводит к увеличению теплопритоков при вращении обтюратора, к снижению чувствительности устройства, в котором установлен модул тор.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности охлаждени , повышение равномерности охлаждени  динамичного элемента во врем  его движени , а также периодическое охлаждение охлаждаемого элемента.

Охлаждаемый модул тор содержит размещенные в криовакуумной камере обтюратор , установленный с возможностью вращени  на валу, опоры вала, закрепленные на основании и хладопровод, соединенный с источником холода. В криовакуумную камеру дополнительно введены также контактный теплоноситель, выполненный в виде измельченных ферромагнитных частиц и электромагнита с подключенным к ним коммутированным источником питани . Вал, на котором размещен обтюратор, выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании устройства выполнена цилиндрическа  полость. Один из электромагнитов размещен внутри полого вала, а второй - снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основани . Последнее соединено с хладопроводом , а внутри цилиндрической полости в зазоре между ее внутренней поверхностью и полым валом, выполненным из алюмини , размещен контактный теплоноситель.

На чертеже показано предлагаемое устройство .

Охлаждаемый модул тор содержит криовакуумную камеру 1, обтюратор 2, размещенный на полом валу 3, выполненном из немагнитного материала - алюмини  и установленном в подшипниках качени  4, которые расположены на опорах 5,

закрепленных на основании 6. Внутри полого вала 3 расположен электромагнит 7 с зазором между стенками полого вала 3 пор дка 0,1 мм, закрепленный на охлаждаемом основании 6, что исключает вли ние собственных тепловыделений в электромагните 7 на полый вал 3. На основании 6 размещены: второй электромагнит 8 и ферромагнитные измельченные частицы 9,

0  вл ющиес  контактным теплоносителем. Через основание 6 проход т хладопроводы 10, присоединенные к криогенному источнику холода 11. Электропровода от электромагнитов 7 и 8 присоединены к ком5 мутированному источнику питани  12.

Охлаждаемый модул тор работает следующим образом.

Из криовакуумной камеры 1 откачивают среду до определенного вакуума. От источника холода 11 направл ют хладагент в хладопроводы 10, которые охлаждают основание 6 и ферромагнитные частицы 9, лежащие на этом основании 6. Включают привод полого вала 3 с обтюратором 2 и

5 периодически включают источник питани  12, перекидыва  пол рность то на один то на второй электромагниты 7 и 8. При включении электромагнит 7 ферромагнитные частицы 9 прилипают к полому валу 3 и,

0 нагрева сь, отбирают теплоту от вращающейс  оси 3. При отключении электромагнита 7 и включении электромагнита 8 частицы 9 падают на основание 6, которое посто нно охлаждаетс  до криогенных температур.

5 В качестве контактного теплоносител , ферромагнитных частиц 9, были использованы стальные опилки длиной около 1 мм, а рассто ние до полого вала 3 от 1 до 4 мм. . Формул а и 3 о бретени  

0 1. Охлаждаемый модул тор, содержащий размещенные в криовакуумной камере обтюратор, установленный с возможностью вращени  на валу, опоры вала, закрепленные на основании, и хладопровод, соединенный с источником холода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности охлаждени , он снабжен контактным теплоносителем и двум  электромагнитами с подключенными к ним коммутированным источником питани , вал выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании выполнена цилиндрическа  полость, один из электромагнитов размещен внутри

5 полого вала, а второй - снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основани , при этом основание соединено с хладопроводом , а внутри цилиндрической полости, в зазоре между ее внутренней поверхностью

и полым валом размещен контактный теплоноситель , выполненный в виде измельченных ферромагнитных частиц.

2. Модул тор по п. 1. отличающийс   тем, что в качестве материала полого вала может быть использован алюминий.

2--.

.

Claims (2)

1. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

   1. Охлаждаемый модулятор, содержащий размещенные в криовакуумной камере обтюратор, установленный с возможностью вращения на валу, опоры вала, закрепленные на основании, и хладопровод, соединенный с источником холода, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, он снабжен контактным теплоносителем и двумя электромагнитами с подключенными к ним коммутированным источником питания, вал выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании выполнена цилиндрическая полость, один из электромагнитов размещен внутри полого вала, а второй - снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основания, при этом основание соединено с хладопроводом, а внутри цилиндрической полости, в зазоре между ее внутренней поверхностью и полым валом размещен контактный теплоноситель, выполненный в виде измельченных ферромагнитных частиц.
2. 2. Модулятор поп. 1, отличающийс я тем, что в качестве материала полого вала может быть использован алюминий.