Термостабістор

1. Термостабістор, що має корпус, в якому розміщені нагрівач та датчик температури, який відрізняється тим, що корпус виконаний пустотілим, в центральній частині якого вздовж осі корпу 3 конаний пустотілим, в центральній частині якого вздовж осі корпусу розміщений пустотілий сенсорнагрівач, що з'єднаний з джерелом електричного струму, а в корпусі з обох боків сенсора-нагрівача установлені магніти з можливістю переміщення вздовж осі кориусу, а в середині сенсора-нагрівача закріплений термостабілізований елемент, який має теплоізолюючі прошарки, в середині яких розміщений, по меншій мірі, один шар матеріалу з комбінованим резистивно-магнітним фазовим переходом першого роду, який межує з проміжком, де установлюють об'єкт, який потребує стабілізації температури, а пустотілий корпус виконаний з магнітом'якого феромагнетика або немагнітний. Виходячи із зазначеного, саме поєднання наведених відомих ознак і сукупність нових суттєвих ознак пристрою, що заявляється, забезпечує відсутність електронного блока та дозволяє самому радіоелементу (термостабістору) стабілізувати температуру з високою точністю, а зміною величини магнітного поля - регулювати температуру стабілізації. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, що зображені: Фіг. 1 - схематичне зображення термостабістора. Фіг. 2 - структурна схема термостабілізованого елемента. Пристрій, що заявляється, (Фіг. 1) складається з пустотілого корпусу 1, який виконаний у вигляді труби з немагнітного матеріалу або магнітом'якого феромагнетика, в центральній частині якого, симетрично відносно обох країв, знаходиться пустотілий (у вигляді труби) сенсор-нагрівач 2, що приєднаний до джерела живлення електричного струму 3. З обох боків сенсора-нагрівача 2 в корпусі 1, з можливістю переміщення вздовж осі корпусу 1, наприклад, обертаючись на різьбі в корпусі 1, розміщені магніти 5. Всередині сенсоранагрівача 2 розміщений термостабілізований елемент 4, який містить по меншій мірі один шар матеріалу з комбінованим резистивно-магнітним фазовим переходом першого роду. Сенсор-нагрівач 2 з термостабілізованим елементом 4 знаходиться в магнітному полі, утвореному магнітами 5, причому вектор магнітного поля направлений вздовж осі виконаного у вигляді трубки сенсора-нагрівача 2. Напруженість магнітного поля регулюють механічним шляхом, наприклад, змінюючи відстань між магнітами 5, обертаючи їх по різьбі в корпусі 1 або поздовжньо переміщуючи іншим чином, при цьому утворюється в районі сенсора-нагрівача 2 поздовжнє магнітне поле. Термостабілізований елемент (Фіг. 2), представляє собою, по меншій мірі, один шар матеріалу виконаного з резистивно-магнітним фазовим переходом першого роду, який розміщений у поздовжньому по відношенню до плівок "2" і "4" магнітному полі Н. В загальному випадку такий шар може мати вигляд тонкостінної труби, вісь якої направлена паралельно магнітному полю Н, за допомогою якого встановлюють певну температуру стабілізації. На Фіг. 2 для спрощення аналітичного опису роботи термостабістора, конкретної реалізації та симетричності зображено випадок з двома термостабілізованими шарами "2" і "4". Плівкові шари "2" і "4" відділені від зовнішнього сере 67330 4 довища (термостата) діелектричними теплоізолюючими прошарками "1" і "5", товщина яких h, a коефіцієнт теплопровідності к0. Температура зовнішнього середовища (термостата) Те. Між функціональними елементами знаходиться проміжок "3" із шириною d, який призначений для розміщення об'єкта, що потребує стабілізації температури (це може бути чіп мікросхеми, радіокомпонент, будь-який мікроструктурний об'єкт, тощо). Режим активної термостабілізації реалізують при розміщенні плівки або провідника у вигляді тонкостінної труби із заміщених манганітів зі структурою перовскіта R1-хАхМnО3 (R - рідкісноземельний, А - лужний або лужноземельний елемент) з електричним струмом у поздовжньому, регулюючому температуру стабілізації, магнітному полі. Приймемо до уваги, що в матеріалі зразка спостерігається комбінований резистивно-магнітний фазовий перехід першого роду. Магнітне фазове розшарування в даному матеріалі супроводжується поділом матеріалу на області з різною провідністю. Так низькотемпературна феромагнітна фаза характеризується високою провідністю як у типових металів. Провідність же високотемпературної парамагнітної фази на кілька порядків нижче. Це унікальна комбінація якісних особливостей різних фаз дозволяє керувати електропровідністю системи за допомогою магнітного поля, що в свою чергу дає можливість регулювати температуру стабілізації термостабістора в певних межах. У той же час існує можливість впливу на параметри фазової доменної структури за допомогою її розігріву при пропусканні електричного струму. З погляду технічного використання цей режим є кращим у порівнянні з режимом з перпендикулярним по відношенню до площини плівки або осі тонкостінної труби (або довільного напрямку) магнітним полем, оскільки картина фазового розшарування в системі буде однозначною, при цьому основний акцент робиться на фазове розшарування, пов'язане з неоднорідним розподілом температури в функціональному елементі пристрою. Система пристрою, що заявляється (Фіг. 2) перебуває у поздовжньому магнітному полі Н, за допомогою якого можна регулювати температуру стабілізації пристрою. У присутності електричного поля Н в шарах "2", "4" протікає електричний струм, який викликає розігрів системи. Оскільки тепло, що виділяється в системі, надходить в термостат через теплоізолюючі прошарки на поверхні функціональних елементів "2" та "4", то зовнішні, по відношенню до проміжку "3", частини елементів "2" та "4" будуть мати більш низьку температуру і перебувати у феромагнітному стані. Внутрішня частина шарів "2", "4", більш розігріта, перебуває в парамагнітному стані. Фізичні характеристики шарів позначені на Фіг. 2: ТРМ (z), кРМ, σРМ - відповідно розподіл температури, теплопровідність і електропровідність матеріалу функціональних елементів "2", "4" у парамагнітному стані; TFM (z), кFM, σFM - ті ж параметри для ділянок, що перебувають у феромагнітному стані. Температура і коефіцієнт теплопровідності речовини в проміжку "3" - відповідно T (z), к. 5 67330 Температура системи буде мати модуляції в напрямку Oz, її розподіл визначають з розв'язання задачі теплопровідності в системі з кусковонеперервними властивостями. В силу того, що досліджувана система симетрична щодо площини z=0, можна обмежитися визначенням розподілу температури у верхньому півпросторі z>0. У стаціонарному режимі крайова задача складається із системи рівнянь: к d2 T dz 2 к PM d2 TPM dz 2 2 к FM d TFM dz 2 T  TPM к dTPM dT  к PM dz dz TFM  TPM ( 2) z0;  FME 2 к FM dTFM dT  к PM PM dz dz T  TFM dTFM  к0 e dz h z  z0 z d / 2L Один з параметрів задання z0 визначає положення міжфазової межі, яке залежить від інтенсивності теплообмінних процесів у системі. Можна стверджувати, що дана межа буде проходити в площині, де вирівнюються енергії РМ і FМ фаз, тобто, коли виконується умова: ( d/2