可自动添加液氮的低温测试装置的制作方法

本申请属于低温测试，具体涉及一种可自动添加液氮的低温测试装置。

背景技术：

1、商品化的霍尔效应测试仪可以对半导体材料的载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等参数进行测试，在测试时为了保证待测样品保持低温状态，需要将待测样品浸泡于液氮中。

2、为了保证待测样品的温度稳定，需要频繁向杜瓦瓶里添加液氮，若在测试过程中添加液氮不及时则会引起样品温度发生变化，造成测试结果异常。而测试设备所自带的杜瓦瓶容积较小，难以满足测试需求；人工添加则难以有效控制添加量，易发生液氮添加量过多，使得液氮流速过快，影响待测样品的液面稳定，造成样品台处液氮溢出，影响后续测试的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种可自动添加液氮的低温测试装置，以解决现有技术中霍尔效应测试仪所自带的杜瓦瓶容积较小，难以满足低温测试需求；人工添加液氮难以有效控制添加量，易发生液氮添加量过多，使得液氮流速过快，影响待测样品的液面稳定，造成样品台处液氮溢出，影响后续测试的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

3、提供了一种可自动添加液氮的低温测试装置，包括：

4、恒温样品池，侧壁下部设有进液孔，侧壁上部设有溢流孔，池底设有样品放置区；

5、液氮罐，设有回流口；

6、回流管，一端与所述回流口连接，另一端与所述溢流孔连接；

7、液氮泵，布置在所述恒温样品池与所述液氮罐之间，所述液氮泵的进口与所述液氮罐内部连通设置；

8、进液管，一端与所述液氮泵的出口连接，另一端与所述进液孔连接；

9、温度传感器，布置在所述恒温样品池内；

10、控制器，与所述液氮泵和所述温度传感器电性连接，所述控制器用于基于所述温度传感器反馈的温度信号控制所述液氮泵启闭。

11、在一个或多个实施方式中，所述恒温样品池的池底设有凸台，所述凸台背离池底一面设有所述样品放置区，所述凸台的高度大于所述进液孔与所述恒温样品池的池底的距离。

12、在一个或多个实施方式中，所述恒温样品池为圆形池体，所述凸台为与所述恒温样品池同心设置的圆形凸台，且所述凸台布置在所述恒温样品池的池底中心。

13、在一个或多个实施方式中，还包括挥发管，所述挥发管一端与所述溢流孔连接设置，另一端沿远离所述恒温样品池方向朝上方延伸设置。

14、在一个或多个实施方式中，所述恒温样品池为聚四氟乙烯池。

15、在一个或多个实施方式中，所述回流管、进液管和挥发管外均套设有保温层。

16、在一个或多个实施方式中，所述温度传感器的安装高度小于所述溢流孔与所述恒温样品池的池底的距离。

17、在一个或多个实施方式中，所述进液孔和所述溢流孔布置在所述恒温样品池内相对的两侧侧壁上。

18、区别于现有技术，本申请的有益效果是：

19、本申请温度传感器可以实时检测恒温样品池内的温度，并反馈温度信号给控制器，控制器可以预设温度阈值，控制器通过比对实时温度和温度阈值可以控制液氮泵的启闭，从而自动控制恒温样品池内的液氮输入量，保证待测样品温度稳定；

20、本申请恒温样品池内过量输入的液氮可通过溢流孔和回流管回流至液氮管内，保证恒温样品池内液氮量恒定，保证待测样品温度稳定；

21、本申请恒温样品池内汽化的液氮可通过溢流孔和挥发管排出，保证回流管内的常压状态，保证液氮可正常通过回流管回流。

技术特征：

1.一种可自动添加液氮的低温测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的低温测试装置，其特征在于，所述恒温样品池的池底设有凸台，所述凸台背离池底一面设有所述样品放置区，所述凸台的高度大于所述进液孔与所述恒温样品池的池底的距离。

3.根据权利要求2所述的低温测试装置，其特征在于，所述恒温样品池为圆形池体，所述凸台为与所述恒温样品池同心设置的圆形凸台，且所述凸台布置在所述恒温样品池的池底中心。

4.根据权利要求1所述的低温测试装置，其特征在于，还包括挥发管，所述挥发管一端与所述溢流孔连接设置，另一端沿远离所述恒温样品池方向朝上方延伸设置。

5.根据权利要求1所述的低温测试装置，其特征在于，所述恒温样品池为聚四氟乙烯池。

6.根据权利要求4所述的低温测试装置，其特征在于，所述回流管、进液管和挥发管外均套设有保温层。

7.根据权利要求1所述的低温测试装置，其特征在于，所述温度传感器的安装高度小于所述溢流孔与所述恒温样品池的池底的距离。

8.根据权利要求1所述的低温测试装置，其特征在于，所述进液孔和所述溢流孔布置在所述恒温样品池内相对的两侧侧壁上。

技术总结
本申请公开了一种可自动添加液氮的低温测试装置，包括恒温样品池，侧壁下部设有进液孔，上部设有溢流孔，池底设有样品放置区；液氮罐设有回流口；回流管一端与回流口连接，另一端与溢流孔连接；液氮泵布置在恒温样品池与液氮罐之间，进口与液氮罐内部连通设置；进液管一端与液氮泵的出口连接，另一端与进液孔连接；温度传感器布置在恒温样品池内；控制器与液氮泵和温度传感器电性连接。本申请温度传感器可以实时检测恒温样品池内的温度，并反馈温度信号给控制器，控制器可以预设温度阈值，控制器通过比对实时温度和温度阈值可以控制液氮泵的启闭，从而自动控制恒温样品池内的液氮输入量，保证待测样品温度稳定。

技术研发人员：李付锦,赵迎春,熊敏
受保护的技术使用者：中科纳米张家港化合物半导体研究所
技术研发日：20230625
技术公布日：2024/1/15