专利名称：低温下密封光纤的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及密封光纤的装置，特别涉及低温下密封光纤的装置。
背景技术：
以石英玻璃为主要材料的光纤具有耐高温、耐腐蚀、热稳定性好等特点。可在110(TC下 长时间使用，短时间最高使用温度可达145CTC 。除氢氟酸外，石英玻璃几乎不与其它酸类 物质发生化学反应，其耐酸能力是陶瓷的30倍，不锈钢的150倍，尤其在高温下的化学稳 定性，是其它任何工程材料都无法比拟的。石英玻璃的热膨胀系数极小，能承受剧烈的温度 变化，将石英玻璃加热至UO(TC左右，放入常温中依然不会炸裂。利用光纤作为传输介质或 者敏感元件制成的光纤传感器是一种具有抗电磁干扰、体积小和灵敏度高等特点的传感器。 目前已研制出测量多种物理量的光纤传感器，由于它具有结构简单、分辨率高、设计制造方 便和适用于各种环境等特点而被广泛应用。
目前随着超导材料、低温技术的不断发展，光纤传感器在低温下的应用也越来越广泛。 国内外对低温下应用光纤传感器测量压力、应变、位移、温度、液位等的研究较多。光纤传 感器或光纤探头安装在低温容器内部低温环境下工作，由于低温容器要保持一定的真空度， 因此有时需要将光纤在低温装置内部引出时进行真空密封。中国专利200510016673.7对于 光纤的密封方法采用密封胶垫进行密封，但这种方法只能在常温范围内使用。低温下由于胶 垫不具有弹性而使密封性能将大大降低。而若要使用陶瓷封接或玻璃封接的密封方法，需要
陶瓷或者玻璃进行封接，加工手续复杂，成本较高，而且单位面积上密封光纤的数量较少。
发明内容
为克服上述现有封接技术存在的问题，本发明提出一种新的密封光纤的装置。该光纤密 封方法在低温下的密封性能良好，结构简单、制作成本低，而且单位面积上密封光纤的数量 大大增加。
本发明光纤密封装置包括密封法兰、光纤、金属层。密封法兰中心开有多个光纤密封孔， 光纤外表面镀一层金属层，金属层的长度大于密封法兰的光纤密封孔的高度10mm-15mra。
带有金属层的光纤插入光纤密封孔内，光纤密封孔和光纤金属层之间留有一定间隙。在 密封法兰上用焊锡将光纤密封孔和光纤的金属层之间的间隙填满，使密封法兰和光纤粘接并 形成密封。
本发明光纤密封孔和带有金属层的光纤之间的间隙为0. 5mm-lram。本发明在光纤上镀的金属层的材料为金属镍，采用磁控、溅射镀膜方法在光纤上镀膜形成 金属层，金属层厚0. 5nim-lram。
本发明密封光纤所使用的燁锡是采用含锡63%、含铅37%的合金材料。
本发明密封结构简单，方法简便、成本低，可有效进行光纤在低温下容器内的密封，容 易在低温下保证容器内部的^S真空。
图l光纤及金属层示意图，图中l光纤、2金属层； 图2密封法兰示意图，图中3密封法兰、4光纤密封孔、5密封槽； 图3光纤密封结构示意图，图中6焊锡。
具体实施例方式
以下结合附图和具体实施方式
进一步说明本发明。
如图1所示，在光纤1的外表面利用磁控溅射的方法镀一层金属层2,金属层2的厚度 为0. 5咖-l咖，金属层2的长度大于密封法兰的光纤密封孔的高度10mm-15mm。
如图2所示，密封法兰3的中心上开有光纤密封孔4，下端面有密封槽5。密封法兰3 由不锈钢材料制成，密封槽5的宽度为0. 5-0. 7mm,深度0. 4-0. 6ram。当光纤密封孔4密封 后，在光纤法兰的密封槽5内填充金属铟丝，通过螺钉将密封法兰3在低温容器密封口上压 紧，利用密封槽内金属铟的延展性密封低温容器内的真空，即可通过密封法兰3将光纤1从 保有一定真空的低温容器内部引出。
如图3所示，光纤密封装置包括光纤l，金属层2，密封法兰3。
本发明低温下密封光纤的方法是将带有金属层2的光纤插入光纤密封孔4内，光纤密封 孔4和光纤的金属层2之间留有0. 5mm-lmm的间隙。在密封法兰3上利用材料为锡铅合金的 焊锡6将光纤密封孔4和光纤的金属层2之间的间隙填满，使密封法兰3和光纤1粘接并形 成密封。
本发明密封结构简单，方法简便、成本低，可有效进行光纤在低温下容器内的密封，并 且单位面积上密封光纤的数量较高。
权利要求
1、一种低温下密封光纤的装置，其特征在于所述密封装置包括光纤(1)、金属层(2)、密封法兰(3)；密封法兰(3)中心开有多个光纤密封孔(4)，光纤(1)外表面镀一层金属层(2)；光纤(1)插入光纤密封孔(4)中，光纤密封孔(4)和光纤(1)的金属层(2)之间的间隙填充有焊锡(6)，使密封法兰3和光纤1粘接并形成密封。
2、 按照权利要求l所述的低温下密封光纤的装置，其特征在于，所述金属层(2)的材 料为金属镍，金属层(2)为由磁控溅射镀膜方法在光纤(1)上镀膜形成，金属层(2)厚 0. 5咖-lmm。
3、 按照权利要求1所述的低温下密封光纤的装置，其特征在于，金属层(2)的长度大 于密封法兰(3)的光纤密封孔(4)的高度10mm-15mm。
4、 按照权利要求1所述的低温下密封光纤的装置，其特征在于，光纤的金属层(2)和 光纤密封孔(4)之间的间隙为0.5mm-lmm。
5、 按照权利要求l所述的低温下密封光纤的装置，其特征在于，所述密封法兰(3)下 端面有密封槽(5)，当光纤密封孔(4)密封后，在光纤法兰的密封槽(5)内填充金属铟丝， 通过螺钉压紧密封法兰(3)在低温容器的密封口。
全文摘要
一种用于低温下密封光纤的装置。本发明光纤密封装置包括密封法兰、光纤、金属层组成。密封法兰中心开有多个的光纤密封孔，光纤外表面镀一层金属层。本发明光纤密封方法是将镀有金属层的光纤插入光纤密封孔中，利用焊锡将密封法兰和光纤的金属层之间的间隙填满，使密封法兰和光纤粘接并形成密封。本发明密封结构简单，方法简便、成本低，可有效进行光纤在低温下容器内的密封，密封性能良好，容易在低温下保证容器内部的高真空。
文档编号G02B6/36GK101551491SQ20091008258
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者王秋良, 胡新宁 申请人:中国科学院电工研究所