JPS59112254A - 試料の加熱冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体材料、ウランペット等の試料の素性研
究に使用する加熱冷却装置に関する。

半導体材料、ウランペット等の材料の温度的な素性を解
析するため、従来より上記試料を周期的に加熱、冷却さ
せることが実施されている。

しかるに従来は、離間ｂ１〜設置された加熱源と冷却源
間において上記試料を人為的に往復移動させ１もって上
記試料の加熱冷却を交互に行なうよ５に亡〆ため、きわ
めて手間を要しかつ加熱冷却の周期が変動して上記素性
解析を精度良く行なえない等の不都合を生じていた。

本発明はかかる状況に鑑み、試料を移動させないで該試
料の加熱冷却を反復して行なうことができる試料の加熱
冷却装置を提供しようとするものである。

そのため本発明においては、冷却媒体の流通路とヒータ
とを配設した試料の収納部を設け、さらに上記冷却媒体
の供給と上記ヒータへの電源の供給とを交互に行なわせ
る手段を設けている。

以下、図示する実施例を参照しながら本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明に係る加熱冷却装置の本体部分の一実施
例を示し、第２図はこの実施例の装置の全体構成音回路
図で示したものである。

第１図において、符号ｌは図示していない試料の収納部
乞示し、この収納部１は蓋体２を上方に嵌着した断熱ケ
ース３と、この断熱ケース３内に嵌挿したジャケット４
とを備えている。

上記ジャケット４は第３図に示すように円筒状をなし、
その中央部に試料の収納孔５を、またその外周面に周方
向に沿う多数条の溝６を形成し、さらに外周部の左右対
称位置に上記溝６を縦断する溝７および８を各々形成し
である。

上記溝７は、上部が閉止されその下端部には冷却媒体を
導入するためのパイプ９（第１図参照）の先端を臨ませ
である。また上記溝８は、その上下部とも開口しており
、その内部には上記冷却媒体を排出するためのパイプ１
０（第１図参照）が配設されている。なお上記パイプ１
ｏは、上記溝８の上端よりも若干下方に開口している。

さらに上記ジャケットφには、第１図に示すよ５に１上
記試料収納孔５と溝６間に位置する部分に上記孔５に沿
う態様で複数本のヒータ１１を埋設し、また同部分にジ
ャケット１の温度乞検出するセンサ１２を埋設しである
。

第２図に示すよう忙、上記パイプ９は電磁切換弁１３．
コック１４ｓよびポンプ１５７ａ’介して冷却媒体１６
（たとえばシリコンオイル）を貯留させたタンク１７に
連結され、一方、上記パイプ１０は混合器１８’＆介し
て上記タンク１７に連結されている。そして上記ポンプ
１５と混合器１８間は、コック１９を介して互いに連結
されている。

同図に示すタイマ２０は、上記ヒータ１１および電磁切
換弁１３”ａ一時間制御するものであり、第４図に示し
た時間ｔ１だけヒータ作動信号Ｓ１を出力し、時間ｔ、
たけ電磁切換弁駆動信号ＳｔＶ出力する。ヒータ制御回
路２１は、上記ジャケット４の温度が予設定値ＴＩ、Ｑ
　（たとえば２００　Ｃ）に到達したことをセンサ１２
の出力信号から判断し、上記温度’ｒｈ＼に到達したさ
いには上記信号Ｓ１が出力されている場合でもヒータＪ
１への′電力供給を断つ作用をなす。

上記タンク１７は冷凍機２２内に配置されておす、タン
ク内の冷却媒体１６はこの冷凍機によって常時冷却され
る。

な８前記断熱ケース３およびその蓋体２は、各々その内
部に断熱材２３を充填しである。

この実施例の装置の作用は次のとおりである。

まず装置を作動させる前に上記蓋体２を外して上記試料
収納孔５内にベレットに入れたウランベット等の試料（
図示せず）を入れ、再び蓋体２を装着する。なお上記蓋
体２はその下面にキャップ２４を有し、該蓋体２を装着
すると同時にこのキャップ２４が上記試料収納孔５の開
口部に装着される。

上記試料の収納後、上記タイマ２０より信号Ｓ１が出力
されると、上記ヒータ１１に電力が供給され、これに伴
って上記ジャケットの温度が第４図に例示した態様で上
昇する。上記ジャケット４の温度す一前記予設定温度Ｔ
ｈ□Ｄまで上昇すると、ヒータ１１への電力供給が断た
れるので上昇度上昇が停止し、そして上記信号Ｓ１が出
力された時点より時間１．＆経過した時点で該信号Ｓ１
に代えで信号Ｓ２がタイマ２０より出力される。

上記信号Ｓ、は前記電磁弁１３０ソレノイド乞付勢させ
て該弁を切換えるので、ポンプ１５より吐出された冷却
媒体１６が前記パイプ９を介して前記ジャケット４の溝
７下方より流入し、流入した媒体１６は上記溝６を通っ
てジャケット局面を回流しなから゛上方に移動する。そ
して溝６を通過した冷却媒体１６は、前記縦溝８を介し
て前記パイプ１０の上端より流入しく第３図参照）該パ
イプｌＯおよび上記混合器１８乞介してタンク１７に戻
る。そして冷凍機２２によって冷却されたのち再びポン
プ１５によってジャケット４内に送り込まれる。

この結果１、上記ヒータｌ　１　：’（よって加熱され
たジャケット４が急速に冷却され、これによって該ジャ
ケットの温度は第４図に例示す態様で温度ＴＯまで降下
する。なお温度Ｔｃは冷凍機２２による冷却媒体１６の
冷却温度によって決定される。

かくして、上記タイマ２ｏより信号Ｓ、、Ｓ、が周期的
に出力される毎に第４図に示した態様でジャケットの温
度が上昇、下降され、これに伴って試料収納孔５内の試
料も周期的に加熱冷却される。

なお加熱冷却の繰り返し回数はタイマの出力信号Ｓ１ま
たはｓ、４図示していないカウンタで計数することによ
りチェックすることができる。

ところで、上記ジャケット４を通ってパイプｌ。

に流入する高温の冷却媒体１６を直接タンク１７に戻す
と該媒体を円滑に冷却することができなくなる虞れがあ
る。そこでこの実施例では、ポンプｌ５より吐出された
冷却媒体１６の一部をコック１９７介して混合器１８に
流入させ、ここで上記パイプｌＯを通過した媒体１６と
混合するようにしである。かくすればタンク１７内の媒
体１６の上置が急に上昇することがないので、冷凍機２
２による媒体１６の冷却がより円滑に行なわれる。

第４図に示した時間ｔ１は、上記ヒータ制御回路２１に
付設した電力調整器（図示していない）によってヒータ
１１に対する供給電力を調整すること【より適宜変化さ
せることができる。また同図に示す時間ｔ２は、コック
１４によって上記冷却媒体の流量を調整することによっ
て変化しうる。

さらに上記実施例では、温度Ｔｃを冷却媒体１６の冷却
能力に基づいて定めているが、ヒータ１１の場合と同様
に温度センナの出力信号乞利用して該温度ＴＣ乞選択設
定するように構成することも当然可能である。もちろん
、冷凍機２２の冷凍温度調節器によって上記温度Ｔｃ４
定めることも可能である。

さらにまた上記実施例では、タイマ２ｏによりて加熱時
間と冷却時間を管理するようにしているが、温度センサ
の出力信号を利用してジャケット１度がＴｈｘ　４’ま
で上昇した時点で電磁切換弁１３を付勢させ、該温度が
Ｔｃまで下降した時点でヒータｌ１ｇ作動させるよ５に
してもよい。

本発明によれば、試料を移動させることなく該試料の加
熱冷却装置なうことができるので、オペレータによる操
作がきわめて容易であり、また加熱、冷却を交互に行な
わせる手段を備えているので、試料に対する加熱、冷却
を精度よ（実施することができる。

【図面の簡単な説明】

゛第１図は本発明に係る加熱冷却装置の本体部分の一実
施例を部分的に断面して示した側面図、第２図は本発明
に係る装置の全体構成を示した回路図、第３図はジャケ
ットの構成を示した斜視図、第４図はジャケットの温度
変化の態様を例示した図である。 ｌ・・・試料収納部、２・・・蓋体、３・・・断熱ケー
ス、４・・・ジャケット、５・・・試料収納孔、６，７
．８・・・溝、９、ｌＯ・・・パイプ、１１・・・ヒー
タ、１２・・・温度センサ、１３・・・電磁切換弁、１
５・・・ポンプ、１６・・・冷却媒体、１７・・・タン
ク、１８・・・混合器、２ｏ・・・タイマ、２１・・・
ヒータ制御回路。 −３１′ 第２図 第３図 第４図 詩　間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却媒体の流通路とヒータとを配設した試料の収納部と
   、上記流通路への上記冷却媒体の供給と上記ヒータへの
   電源の供給とを交互に行なわせる手段とを備えてなる試
   料の加熱冷却装置。