JPH0674819A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
- Publication number
- JPH0674819A JPH0674819A JP4228551A JP22855192A JPH0674819A JP H0674819 A JPH0674819 A JP H0674819A JP 4228551 A JP4228551 A JP 4228551A JP 22855192 A JP22855192 A JP 22855192A JP H0674819 A JPH0674819 A JP H0674819A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- low temperature
- dewar
- refrigerator
- mount
- electronic element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measurement Of Radiation (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極低温に冷却して使用する電子素子を冷却す
る冷凍装置において、冷凍機の低温生成部から電子素子
に伝わる振動を低減する。 【構成】 冷凍機３の低温生成部６とデュワ２との間に
小さな隙間を形成したまま両者を保持するための、低温
生成部用マウント１４とデュワ用マウント１３を設け、
さらに低温生成部用マウント１４に防振部材１５を備え
たものである。 【効果】 冷凍機のコールドフィンガとデュワとの間の
小さな隙間部分に生じる液化空気を介して電子素子を冷
却することによって、冷凍機の低温生成部からの振動を
直接デュワに伝えずに電子素子を冷却でき、さらに、低
温生成部用マウントに防振部材を備えているので、他の
構造部材を介して伝わる振動をも低減できるという効果
がある。
る冷凍装置において、冷凍機の低温生成部から電子素子
に伝わる振動を低減する。 【構成】 冷凍機３の低温生成部６とデュワ２との間に
小さな隙間を形成したまま両者を保持するための、低温
生成部用マウント１４とデュワ用マウント１３を設け、
さらに低温生成部用マウント１４に防振部材１５を備え
たものである。 【効果】 冷凍機のコールドフィンガとデュワとの間の
小さな隙間部分に生じる液化空気を介して電子素子を冷
却することによって、冷凍機の低温生成部からの振動を
直接デュワに伝えずに電子素子を冷却でき、さらに、低
温生成部用マウントに防振部材を備えているので、他の
構造部材を介して伝わる振動をも低減できるという効果
がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば８０Ｋ前後の
極低温に冷却しないと動作できないような赤外線検知素
子やＸ線検知素子などの電子素子を冷却するための冷凍
装置に関する。
極低温に冷却しないと動作できないような赤外線検知素
子やＸ線検知素子などの電子素子を冷却するための冷凍
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の冷凍装置を示す図で、冷凍
装置は大きくわけて、極低温に冷却される例えば、赤外
線検知素子やＸ線検知素子などの電子素子１を内蔵した
デュワ２と、例えば８０Ｋ前後の極低温を生成するため
の冷凍機３とで構成される。図３の例では前記電子素子
１として赤外線検知素子を冷却する場合を示した。ま
た、前記冷凍機３としてはスターリングサイクルやギフ
ォードマクマホンサイクルを利用した冷凍機が良く用い
られ、図３ではその一例としてスターリングサイクルを
利用した冷凍機を示した。前記冷凍機３は、４の圧縮機
と５の連結管と６の低温発生部とで構成され、前記低温
発生部６にはコールドフィンガ７と呼ばれる細長い円筒
状の突起が設けられており、前記コールドフィンガ７先
端にて冷凍を発生する構造となっている。
装置は大きくわけて、極低温に冷却される例えば、赤外
線検知素子やＸ線検知素子などの電子素子１を内蔵した
デュワ２と、例えば８０Ｋ前後の極低温を生成するため
の冷凍機３とで構成される。図３の例では前記電子素子
１として赤外線検知素子を冷却する場合を示した。ま
た、前記冷凍機３としてはスターリングサイクルやギフ
ォードマクマホンサイクルを利用した冷凍機が良く用い
られ、図３ではその一例としてスターリングサイクルを
利用した冷凍機を示した。前記冷凍機３は、４の圧縮機
と５の連結管と６の低温発生部とで構成され、前記低温
発生部６にはコールドフィンガ７と呼ばれる細長い円筒
状の突起が設けられており、前記コールドフィンガ７先
端にて冷凍を発生する構造となっている。
【０００３】前記デュワ２は、前記電子素子１を極低温
に断熱保持しながら収納するためのもので、８の外殻
と、前記外殻８に一端が取り付けられ前記外殻８に周囲
を覆われた内殻円筒１０と、前記内殻円筒１０の別の一
端に設けられ、かつ前記電子素子１を保持する内殻底板
１１とで構成され、さらに、前記電子素子１が赤外線検
知素子である場合は前記外殻８に赤外線を透過する窓９
が設けられている。前記電子素子１に外部から熱が侵入
しないよう前記外殻８と前記内殻円筒１０の間は真空に
なっており、前記内殻円筒１０は例えばガラスなどの熱
伝導率の小さい材料で作られている。前記内殻円筒１０
の内側には前記冷凍機３の前記コールドフィンガ７が挿
入され、前記コールドフィンガ７先端が内殻底板１１に
接するように、前記低温生成部６と前記デュワ２は結合
されている。
に断熱保持しながら収納するためのもので、８の外殻
と、前記外殻８に一端が取り付けられ前記外殻８に周囲
を覆われた内殻円筒１０と、前記内殻円筒１０の別の一
端に設けられ、かつ前記電子素子１を保持する内殻底板
１１とで構成され、さらに、前記電子素子１が赤外線検
知素子である場合は前記外殻８に赤外線を透過する窓９
が設けられている。前記電子素子１に外部から熱が侵入
しないよう前記外殻８と前記内殻円筒１０の間は真空に
なっており、前記内殻円筒１０は例えばガラスなどの熱
伝導率の小さい材料で作られている。前記内殻円筒１０
の内側には前記冷凍機３の前記コールドフィンガ７が挿
入され、前記コールドフィンガ７先端が内殻底板１１に
接するように、前記低温生成部６と前記デュワ２は結合
されている。
【０００４】次に図３に示す従来装置の動作について説
明する。冷凍機３が運転を開始し、低温発生部６のコー
ルドフィンガ７先端にて冷凍を発生し始めると、電子素
子１はコールドフィンガ７に熱を奪われ、８０Ｋ付近の
極低温まで温度降下して動作可能状態となる。デュワ２
は、極低温に冷却された電子素子１を真空断熱すること
によって外部から熱が侵入しないようにし、冷凍機３の
負荷を低減している。
明する。冷凍機３が運転を開始し、低温発生部６のコー
ルドフィンガ７先端にて冷凍を発生し始めると、電子素
子１はコールドフィンガ７に熱を奪われ、８０Ｋ付近の
極低温まで温度降下して動作可能状態となる。デュワ２
は、極低温に冷却された電子素子１を真空断熱すること
によって外部から熱が侵入しないようにし、冷凍機３の
負荷を低減している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来装置
には以下に述べるような課題があった。一般にスターリ
ングサイクルやギフォードマクマホンサイクルを利用し
た冷凍機の低温生成部は、内部に往復運動機構を有して
いるため、その動作にともなって振動を生ずる。この振
動はデュワの内殻円筒やコールドフィンガ先端部を介し
て非冷却体である電子素子にも伝わる。ところが被冷却
体である赤外線検知素子やＸ線検知素子などの電子素子
は、振動のある環境下で使用すると赤外線やＸ線を検知
するうえで障害となるなど性能悪化を起こすことが多
い。従来、このような低温生成部の振動を抑止するた
め、低温生成部にリニアモータで駆動されるバランスウ
ェイトを設け、低温生成部内部で発生する振動を打ち消
すようにこのバランスウェイトを動かす方法が考案され
ているが、装置が大型化し、複雑化するためコスト増に
なるなどの問題点があった。したがって、従来装置に
は、低コストかつ装置を大型化させない方法で、冷凍機
の低温生成部で発生する振動を非冷却体である電子素子
に伝えないようにしなくてはならないという課題があっ
た。
には以下に述べるような課題があった。一般にスターリ
ングサイクルやギフォードマクマホンサイクルを利用し
た冷凍機の低温生成部は、内部に往復運動機構を有して
いるため、その動作にともなって振動を生ずる。この振
動はデュワの内殻円筒やコールドフィンガ先端部を介し
て非冷却体である電子素子にも伝わる。ところが被冷却
体である赤外線検知素子やＸ線検知素子などの電子素子
は、振動のある環境下で使用すると赤外線やＸ線を検知
するうえで障害となるなど性能悪化を起こすことが多
い。従来、このような低温生成部の振動を抑止するた
め、低温生成部にリニアモータで駆動されるバランスウ
ェイトを設け、低温生成部内部で発生する振動を打ち消
すようにこのバランスウェイトを動かす方法が考案され
ているが、装置が大型化し、複雑化するためコスト増に
なるなどの問題点があった。したがって、従来装置に
は、低コストかつ装置を大型化させない方法で、冷凍機
の低温生成部で発生する振動を非冷却体である電子素子
に伝えないようにしなくてはならないという課題があっ
た。
【０００６】この発明は係る問題点を解決するためにな
されたもので、低コストかつ装置を大型化させない方法
で、冷凍機の低温生成部から電子素子に伝わる振動をで
きるだけ小さくするものである。
されたもので、低コストかつ装置を大型化させない方法
で、冷凍機の低温生成部から電子素子に伝わる振動をで
きるだけ小さくするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る冷凍装置
は、冷凍機の低温生成部とデュワとの間に小さな隙間を
形成したまま両者を保持するための、低温生成部用マウ
ントとデュワ用マウントを設けたものである。
は、冷凍機の低温生成部とデュワとの間に小さな隙間を
形成したまま両者を保持するための、低温生成部用マウ
ントとデュワ用マウントを設けたものである。
【０００８】
【作用】この発明の冷凍装置では、冷凍機のコールドフ
ィンガとデュワとの間の小さな隙間部分に生じる液化空
気を介して電子素子を冷却することによって、冷凍機の
低温生成部からの振動を直接デュワに伝えずに電子素子
を冷却できる。
ィンガとデュワとの間の小さな隙間部分に生じる液化空
気を介して電子素子を冷却することによって、冷凍機の
低温生成部からの振動を直接デュワに伝えずに電子素子
を冷却できる。
【０００９】
実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す図である。
図において、赤外線検知素子１とデュワ２と冷凍機３は
それぞれ単体としては従来装置と同じものであるが、こ
の発明の冷凍装置では、前記冷凍機３の低温生成部６と
デュワ２を直接接触させず間に小さな隙間を形成したま
ま両者を保持するための、例えば、金属で作られた低温
生成部用マウント１２と例えば金属で作られたデュワ用
マウント１３が設けられており、前記低温生成部用マウ
ント１２と前記デュワ用マウント１３はそれぞれ例えば
金属で作られた構造部材１４に取り付けられている。こ
こで、前記小さな隙間は、前記低温生成部６で振動が発
生したり、前記デュワ２の内殻円筒１０が冷却されて収
縮した場合に、前記低温生成部６と前記デュワ２が互い
に接触しない程度の間隔を確保しつつできるだけ小さく
しておくと良い。
図において、赤外線検知素子１とデュワ２と冷凍機３は
それぞれ単体としては従来装置と同じものであるが、こ
の発明の冷凍装置では、前記冷凍機３の低温生成部６と
デュワ２を直接接触させず間に小さな隙間を形成したま
ま両者を保持するための、例えば、金属で作られた低温
生成部用マウント１２と例えば金属で作られたデュワ用
マウント１３が設けられており、前記低温生成部用マウ
ント１２と前記デュワ用マウント１３はそれぞれ例えば
金属で作られた構造部材１４に取り付けられている。こ
こで、前記小さな隙間は、前記低温生成部６で振動が発
生したり、前記デュワ２の内殻円筒１０が冷却されて収
縮した場合に、前記低温生成部６と前記デュワ２が互い
に接触しない程度の間隔を確保しつつできるだけ小さく
しておくと良い。
【００１０】上記のように構成された冷凍装置において
は、冷凍機３が運転を開始し、低温生成部６のコールド
フィンガ７先端にて低温を生成し始めると、コールドフ
ィンガ７とデュワ２の内殻底板１１との間の小さな隙間
部分に周囲の空気が液化し始めそこに蓄積され、この液
化空気を介して電子素子を冷却する。このように低温生
成部６とデュワ２が互いに直接接触することなく運転が
行われるため、冷凍機３の低温生成部６からの振動を直
接デュワ２に伝えずに電子素子１を冷却できる。
は、冷凍機３が運転を開始し、低温生成部６のコールド
フィンガ７先端にて低温を生成し始めると、コールドフ
ィンガ７とデュワ２の内殻底板１１との間の小さな隙間
部分に周囲の空気が液化し始めそこに蓄積され、この液
化空気を介して電子素子を冷却する。このように低温生
成部６とデュワ２が互いに直接接触することなく運転が
行われるため、冷凍機３の低温生成部６からの振動を直
接デュワ２に伝えずに電子素子１を冷却できる。
【００１１】実施例２．図２はこの発明の実施例２を示
す図である。図において、赤外線検知素子１とデュワ２
と冷凍機３はそれぞれ単体としては従来装置と同じもの
であるが、この発明の冷凍装置では、前記冷凍機３の低
温生成部６とデュワ２を直接接触させず間に小さな隙間
を形成したまま両者を保持するための、例えば、金属で
作られた低温生成部用マウント１２と例えば金属で作ら
れたデュワ用マウント１３が設けられており、前記低温
生成部用マウント１２と前記デュワ用マウント１３はそ
れぞれ例えば金属で作られた構造部材１４に取り付けら
れている。さらに前記低温生成部用マウント１２には例
えば、ゴムなどの弾性のある防振部材１５が備えられて
おり、図示の例では前記防振部材１５としてゴムを用い
た例を示したが、ゴムの代わりに金属スプリングなどを
利用しても良い。ここで、前記低温生成部６と前記デュ
ワ２との間の小さな隙間は、前記低温生成部６で振動が
発生したり、前記デュワ２の内殻円筒１０が冷却されて
収縮した場合に、前記低温生成部６と前記デュワ２が互
いに接触しない程度の間隔を確保しつつできるだけ小さ
くしておくと良い。
す図である。図において、赤外線検知素子１とデュワ２
と冷凍機３はそれぞれ単体としては従来装置と同じもの
であるが、この発明の冷凍装置では、前記冷凍機３の低
温生成部６とデュワ２を直接接触させず間に小さな隙間
を形成したまま両者を保持するための、例えば、金属で
作られた低温生成部用マウント１２と例えば金属で作ら
れたデュワ用マウント１３が設けられており、前記低温
生成部用マウント１２と前記デュワ用マウント１３はそ
れぞれ例えば金属で作られた構造部材１４に取り付けら
れている。さらに前記低温生成部用マウント１２には例
えば、ゴムなどの弾性のある防振部材１５が備えられて
おり、図示の例では前記防振部材１５としてゴムを用い
た例を示したが、ゴムの代わりに金属スプリングなどを
利用しても良い。ここで、前記低温生成部６と前記デュ
ワ２との間の小さな隙間は、前記低温生成部６で振動が
発生したり、前記デュワ２の内殻円筒１０が冷却されて
収縮した場合に、前記低温生成部６と前記デュワ２が互
いに接触しない程度の間隔を確保しつつできるだけ小さ
くしておくと良い。
【００１２】上記のように構成された冷凍装置において
は、冷凍機３が運転を開始し、低温生成部６のコールド
フィンガ７先端にて低温を生成し始めると、コールドフ
ィンガ７とデュワ２の内殻底板１１との間の小さな隙間
部分に周囲の空気が液化し始めそこに蓄積され、この液
化空気を介して電子素子を冷却する。このように低温生
成部６とデュワ２が互いに直接接触することなく運転が
行われるため、冷凍機３の低温生成部６からの振動を直
接デュワ２に伝えずに電子素子１を冷却できる。さら
に、低温生成部用マウント１２に防振部材１５を備えて
いるので、例えば、構造部材１４などの他の部材を介し
て低温生成部６からデュワ２へ伝わる振動をも低減でき
る。
は、冷凍機３が運転を開始し、低温生成部６のコールド
フィンガ７先端にて低温を生成し始めると、コールドフ
ィンガ７とデュワ２の内殻底板１１との間の小さな隙間
部分に周囲の空気が液化し始めそこに蓄積され、この液
化空気を介して電子素子を冷却する。このように低温生
成部６とデュワ２が互いに直接接触することなく運転が
行われるため、冷凍機３の低温生成部６からの振動を直
接デュワ２に伝えずに電子素子１を冷却できる。さら
に、低温生成部用マウント１２に防振部材１５を備えて
いるので、例えば、構造部材１４などの他の部材を介し
て低温生成部６からデュワ２へ伝わる振動をも低減でき
る。
【００１３】
【発明の効果】この発明は以上説明したとうり、冷凍機
の低温生成部とデュワとの間に小さな隙間を形成したま
ま両者を保持するための、低温生成部用マウントとデュ
ワ用マウントを設けるという簡単な方法によって、冷凍
機の低温生成部からの振動を直接デュワに伝えずに電子
素子を冷却できる。
の低温生成部とデュワとの間に小さな隙間を形成したま
ま両者を保持するための、低温生成部用マウントとデュ
ワ用マウントを設けるという簡単な方法によって、冷凍
機の低温生成部からの振動を直接デュワに伝えずに電子
素子を冷却できる。
【図１】この発明の一実施例による冷凍機を示す図であ
る。
る。
【図２】この発明の他の実施例による冷凍機を示す図で
ある。
ある。
【図３】従来の冷凍機を示す図である。
１ 電子素子 ２ デュワ ３ 冷凍機 ６ 低温生成部 ７ コールドフィンガ ８ 外殻 １０ 内殻円筒 １１ 内殻底板 １２ 低温生成部用マウント １３ デュワ用マウント １５ 防振部材
Claims (1)
- 【請求項１】 外殻と、前記外殻に一端が取り付けら
れ、前記外殻に周囲を覆われた内殻円筒と、前記内殻円
筒の別の一端に設けられた内殻底板とで構成された内部
が真空の殻構造を有するデュワと、前記内殻底板に取り
付けられた極低温に冷却して使用する電子素子と、前記
内殻円筒の内側に挿入された筒形状のコールドフィンガ
付きの低温生成部を有する冷凍機とを備えた冷凍装置に
おいて、前記低温生成部と前記デュワとの間に小さな隙
間を形成したまま両者を保持できるように、前記低温生
成部を任意の構造部材に取り付ける低温生成部用マウン
トと、前記デュワを任意の構造部材に取り付けるデュワ
用マウントとが設けられていることを特徴とする冷凍装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4228551A JPH0674819A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4228551A JPH0674819A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674819A true JPH0674819A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16878149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4228551A Pending JPH0674819A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674819A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006242663A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Jeol Ltd | エネルギー分散型ｘ線検出器および試料分析装置 |
| JP2007298506A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-11-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 試料冷却装置 |
| US8307665B2 (en) | 2006-04-06 | 2012-11-13 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Sample cooling apparatus |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP4228551A patent/JPH0674819A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006242663A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Jeol Ltd | エネルギー分散型ｘ線検出器および試料分析装置 |
| JP2007298506A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-11-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 試料冷却装置 |
| US8307665B2 (en) | 2006-04-06 | 2012-11-13 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Sample cooling apparatus |
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