Охлаждаемый модулятор

Охлаждаемый модулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при охлаждении элементов в закрытых оптикомеханических системах. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения. Охлаждаемый модулятор содержит размещенные в криовакуумнойкамере 1 обтюратор 2, установленный с возможностью вращения на валу 3, опоры 5 вала 3, закрепленные на основании 6 и хладопровод 10, соединенный с источником холода 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 питания. Вал 3, на котором размещен обтюратор 2, выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании 6 устройства выполнена цилиндрическая полость. Один из электромагнитов размещен внутри полого вала, а второй - снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основания. Последнее соединено с хладопроводом, а внутри цилиндрической полости в зазоре между ее внутренней поверхностью и полым валом, выполненным из алюминия, размещен контактный теплоноситель. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.слс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СО

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776438/21 (22) 02.01.90 (46) 23,02.92. Бюл. М 7 (71) Государственный оптический институт им, С.И. Вавилова (72) С,B. Тихонов, А.B. Бойцев, B.Н, Зима и

А.А, Бакуев (53) 621.396.67.7(088.8) (56) Nun D.Р. at all "А Rocket — Born Liquid

Helium — cooled Infrared Teleskop Applied

Optics" vol, 8, N. 11, 1969, н. 2199 (США).

Wyan-С-, infrared spectrometer liquidhelium — cooled rocket — Born circular — чагеаЫе

filter" Applied Optics", vol. 14, М 12, 1975, р.

3080 (США), прототип. (54) ОХЛАЖДАЕМЫЙ МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при охлаждении элементов в закрытых оптикомеханических системах. Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения. Охлаждаем ый модулятор содержит размещенные в криовакуумной

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при охлаждении элементов в закрытых оптикомеханических системах.

Известны устройства, в которых имеется охлаждение подвижных механических элементов. Так, в источнике, см. Nun ОЯ. at аП "А Rocket-Born Liquid — cooled Infrared

Teleskop "Applied Optics", vol. 8, М 11, 1969, с. 2199 (США), указана вакуумная камера, в которой размещены вращающиеся от привода обтюратор с отверстиями, источник хо, Ы,, 1714823 А1 (st)s Н 05 К 7/20, G 12 В 15/06 камере 1 обтюратор 2, установленный с возможностью вращения на валу 3, опоры 5 вала 3, закрепленные на основании 6 и хладопровод 10, соединенный с источником холода 11, B криовакуумную камеру 1 дополнительно введены также контактный теплоноситель, выполненный в виде измельченных ферромагнитных частиц 9, и электромагнит с подключенным к ним коммутированным источником питания. Вал 3, на котором размещен обтюратор 2, выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании 6 устройства выполнена цилиндрическая полость, Один из электромагнитов размещен внутри полого вала, а второй — снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основания. Последнее соединено с хладопроводом, а внутри цилиндрической полости в зазоре между ее внутренней поверхностью и полым валом, выполненным из алюминия, размещен контактный теплоноситель, 1 з,п. ф-лы, 1 ил. лода и теплоотвод. Обтюратор окружен газовой средой, по которой от него отводится тепло к источнику холода, и принимает температуру близкую к температуре источника холода. Но после удаления газовой среды теплоотвод резко ухудшается и происходит нагрев обтюратора, вследствие выделения теплоты трения в подшипниках. Такие моду. ляторы обеспечивают работу прибора в течение ограниченного времени, требуется постоянный расход хладагента и повторные охлаждения: заполнение полости охлажде1714823 ния газом, выдержка, откачка газовой среды.

Наиболее близким техническим решением является конструкция устройства, указанная в статье Wyatt-С-1., Infrared

spectrometer liquid — helium — cooled-rocket—

Born circular — varuable filter, "Applied

Optics", vol. 14, hL 12, 1975, р. 3086 (США) и содержащая привод и размещенные в вакуумной камере вращающийся обтюратор, источник холода и теплопровод, идущий от последнего к обтюратору.

Недостатками такого решения является значительное тепловое сопротивление в вакууме в месте сопряжения вращающейся оси обтюратора с подшипником, вследствие гарантированного зазора между ними, что приводит к увеличению теплопритоков при вращении обтюратора, к снижению чувствительности устройства, в котором установлен модулятор.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения, повышение равномерности охлаждения динамичного элемента во время его движения, а также периодическое охлаждение охлаждаемого элемента.

Охлаждаемый модулятор содержит размещенные в криовакуумной камере обтюратор, установленный с возможностью вращения 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 питания. Вал, на котором размещен обтюратор, выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании устройства выполнена цилиндрическая полость. Один из электромагнитов размещен внутри полого вала, а второй — снаружи и закреплен на основании коаксиально полому валу и цилиндрической полости основания. Последнее соединено с хладопроводом, а внутри цилиндрической полости в зазоре между ее внутренней поверхностью и полым валом, выполненным из алюминия, размещен контактный теплоноситель.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Охлаждаемый модулятор содержит криовакуумную камеру 1, обтюратор 2, размещенный на полом валу 3, выполненном из немагнитного материала — алюминия и установленном в подшипниках качения 4, которые расположены на опорах 5, закрепленных на основании 6. Внутри полого вала 3 расположен электромагнит 7 с зазором между стенками полого вала 3 порядка 0,1 мм, закрепленный на охлаждае5 мом основании 6, что исключает влияние собственных тепловыделений в электромагните 7 на полый вал 3, На основании 6 размещены: второй электромагнит 8 и ферромагнитные измельченные частицы 9, 10 являющиеся контактным теплоносителем.

Через основание 6 проходят хладопроводы

10, присоединенные к криогенному источнику холода 11. Электропровода от электромагнитов 7 и 8 присоединены к ком15 мутированному источнику питания 12.

Охлаждаемый модулятор работает следующим образом.

Из криовакуумной камеры 1 откачивают среду до определенного вакуума. От источ20 ника холода 11 направляют 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

25 периодически включают источник питания

12, перекидывая полярность то на один то на второй электромагниты 7 и 8. При включении электромагнит 7 ферромагнитные частицы 9 прилипают к полому валу 3 и, 30 нагреваясь, отбирают теплоту от вращающейся оси 3. При отключении электромагнита 7 и включении электромагнита 8 частицы

9 падают на основание 6, которое постоянно охлаждается до криогенных температур, 35 В качестве контактного теплоносителя, ферромагнитных частиц 9, были использованы стальные опилки длиной около 1 мм, а расстояние до полого вала 3 от 1 до 4 мм..

Формула изобретения

40 1. Охлаждаемый модулятор, содержащий размещенные в криовакуумной камере обтюратор, установленный с возможностью . вращения на валу, опоры вала, закрепленные на основании, и хладопровод, соеди45 ненный с источником холода, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, он снабжен контактным теплоносителем и двумя электромагнитами с подключенными к ним ком50 мутированным источником питания, вал выполнен полым из немагнитного материала с высокой теплопроводностью, а в основании выполнена цилиндрическая полость, один из электромагнитов размещен внутри

55 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

1714823

35

45

Составитель А.Бакуев

Редактор А.Зробок Техред M. Моргентал Корректор Т.Малец

Заказ 705 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 и полым валом размещен контактный теплоноситель, выполненный в виде измельченных ферромагнитных частиц.

2. Модулятор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве материала полого вала может быть использован алюминий.