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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103196566A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103196566103196566A(43)申请公布日2013.07.10(21)申请号201310098340.8(22)申请日2013.03.26(71)申请人中国科学院上海技术物理研究所地址200083上海市虹口区玉田路500号(72)发明人张磊沈一璋孙闻郝振贻王煜宇管建安(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人郭英(51)Int.Cl.G01J5/02(2006.01)B23P21/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的弹性结构及实现方法(57)摘要本发明公开了一种用于分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的弹性结构和实现方法。用于分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的弹性结构主要由冷链座、冷帽、弹簧、固定销和导热硅脂组成。本发明在分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的弹性结构制备方面引入了实现方法,来实现分置式杜瓦与制冷机低温热耦合。本发明结构简单、成本低廉,具有多自由度误差补偿功能,可实现分置式杜瓦和制冷机的高效热耦合。本发明同样适用于其他被动冷平台与主动制冷冷源之间的高效热耦合。CN103196566ACN103965ACN103196566A权利要求书1/2页1.一种分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的弹性结构,它包括:冷链座(1)、圆柱弹簧(2)、圆柱型销钉(3)、圆柱型冷帽(4)和导热硅脂(5),其特征在于:弹簧(2)放置在冷链座(1)的圆型盲孔(103)处,导热硅脂(5)涂抹在冷帽(4)圆型盲孔(402)的内壁,冷帽(4)安放在弹簧(2)上端面,通过销钉(3)将冷帽(4)与冷链座(1)连接起来。2.根据权利要求1所述的一种分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的弹性结构,其特征在于:所述的冷链座(1)选用无氧铜材料,形状如凸台,由上下两个圆柱组成;冷链座(1)的底面(101),其平面度优于0.04mm;冷链座(1)的上圆柱(1-2)其圆周侧面有腰型孔(102),在上圆柱(1-2)中心有一个安放弹簧(2)的圆型盲孔(103),圆型盲孔(103)的直径比圆柱弹簧(2)外直径大0.5mm-1mm;冷链座(1)整体镀金,金层厚度大于1μm,镀金后在冷链座(1)的底面(101)处理上厚度为0.1mm-0.2mm的伍德合金;冷链座(1)上圆柱(1-2)上表面与腰型孔上孔面的距离L1为0.5mm-1mm;冷链座(1)的腰型孔(102)长度L2确定方法如下:其中:Fmax为弹簧(2)压缩到极限位置时能提供的力,K为弹簧(2)的倔强系数,D1为圆柱形销钉(3)的直径,δ1为长度余量,选取0.1mm-0.5mm;冷链座(1)的圆型盲孔(103)底面与腰型孔下孔面的距离L3的确定方法如下:式中Q为要通过此弹性结构的传输冷量,δ2为圆柱型冷帽(4)中圆型盲孔(402)的直径与冷链座(1)的上圆柱(1-2)外圆直径的差值,取值为0.02mm-0.06mm,λ为导热硅脂的低温导热系数,ΔT为本专利传输一定冷量Q后形成的温度差,取值1K-2K,D2为圆柱型冷帽(4)的圆型盲孔(402)的直径,L1为冷链座(1)上圆柱(1-2)上表面与腰型孔上孔面的距离,L2为冷链座1的腰型孔(102)的长度。3.根据权利要求1所述的一种分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的弹性结构,其特征在于:所述的圆柱弹簧(2)采用碳素弹簧钢材料,它的两个圆柱端面的平行度优于0.05mm。4.根据权利要求1所述的一种分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的弹性结构,其特征在于:所述的圆柱型销钉(3)采用无氧铜材料,其直径比冷链座(1)的上圆柱(1-2)圆周侧面预先留有的腰型孔(102)宽度小0.5mm-1mm。5.根据权利要求1所述的一种分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的弹性结构,其特征在于:所述的圆柱型冷帽(4)选用无氧铜材料,在其圆周侧面留有两个销钉孔(401),销钉孔(401)比圆柱型销钉(3)直径小0.02mm-0.04mm;同时在圆柱型冷帽(4)中心有一个安放弹簧(2)的圆型盲孔(402),其直径比冷链座(1)的上圆柱(1-2)外圆直径大0.02mm-0.06mm;圆柱型冷帽(4)的上表面(403)平面度优于0.04mm,圆柱型冷帽(4)表面金层厚度大于1μm;圆柱型冷帽(4)的圆型盲孔(402)的直径比冷链座(1)的上圆柱(1-2)外圆直径大δ2,δ2选取0.08mm-0.1mm。6.根据权利要求1所述的一种分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的弹性结构,其特征在于:所述的导热硅脂(5)选用APIEZON-N低温导热高真空脂。7.一种如权利要求1所述一种分置式杜瓦与制冷机低温热耦合的