Вакуумный криостат

Вакуумный криостат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВАКУУМНЫЙ КРИОСТАТ, содержащий вакуумную камеру с установлен ( ным в ней объектодержателем сосуд Дырара для лшдкого хладагента, расположенные в камере и сосуде Дьюара электронагреватели, размещенную в трубопроводе с образованием между ними кольцевого зазора магистраль для подвода к объектодержателю газообразного хладагента, в которой выполнено по крайней мере одно сквозное отверстие для соединения полости магистрали с верхней частью кольцевого зазора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытаний, уменьшения расхода жидкого хладагента и энергозатрат, вакуумный криостат снабжен установленной соосно с трубопроводом наружной трубой, выполненной из материала с низким коэффициентом теплопроводности, верхняя часть которой соединена с вакуумной камерой криостата, а нижняя часть размещена в сосуде Дьюара ниже предso полагаемого уровня жидкого хладагента и заполнена твердым адсорбентом, d при этом трубопровод имеет ответвления для подсоединения к системе сбора отработанного хладагента, и между магистралью для подвода газообразного хладагента и трубопроводом выше сквозного отверстия и ниже ответвле00 ния размещена заглу1ика. N3 ts3

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1182242 (Sl)4 F 2 D 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ния размещена заглушка.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3724661/28-13 (22) 13.04.84 (46) 30.09.85. Бюл. № 36 (72) А.С. Веденеев, А.Г. Ждан, Ю.В. Козлов, В.Г. Панков и P.Â. Панченко (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР и Специальное конструкторское бюро Института радиотехники и электроники АН СССР (53) 621.565(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1104342, кл. F 25 D 3/10, 27.10.83. (54)(57) ВАКУУМНЫЙ КРИОСТАТ, содержащий вакуумную камеру с установлен ным в ней объектодержателем сосуд

Дьюара для жидкого хладагента, расположенные в камере и сосуде Дьюара электронагреватели, размещенную в трубопроводе с образованием между ними кольцевого зазора магистраль для подвода к объектодержателю газообразного хладагента, в которой выполнено по крайней мере одно сквозное отверстие для соединения полости магистрали с верхней частью кольцевого зазора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытаний, уменьшения расхода жидкого хладагента и энергозатрат, вакуумный криостат снабжен установленной соосно с трубопроводом наружной трубой, выполненной из материала с низким коэффициентом теплопроводности, верхняя часть которой соединена с вакуумной камерой криостата, а нижняя часть размещена в сосуде Дьюара ниже предполагаемого уровня жидкого хладагента и заполнена твердым адсорбентом, при этом трубопровод имеет ответвления для подсоединения к системе сбора отработанного хладагента, и между магистралью для подвода газообразного хладагента и трубопроводом выше сквозного отверстия и ниже ответвлеиспаряется, повышая в нем давленье.

Проходя по магистрали 6 и дополнительно охлаждаясь жидким хладагентом, находящимся в кольцевом зазоре между магистралью и трубопроводом 5 ниже заглушки 13, газообразный хладагент поступает в полость объектодержателя 2, охлаждает его и по кольцевому зазору между магистралью и трубопроводом выше заглушки через ответвление 12 выходит в систему сбора отработанного хладагента. Температура газообразного хладагента, подводимого к объектодержателю, регулируется электронагревателями 8 и 9.

Для эффективной теплоизоляции объектодержатель с укреплемными на нем обобразцом 16 защищается многослойным экраном 3. Установленная соосно с трубопроводом 5 наружная труба 10, выполненная из материала с низким коэффициентом теплопроводности, верхняя часть которой соединена с вакуумной камерой, а нижняя часть помещена в жидкий хладагент, находящийся в сосуде Дьюара, и заполнена твердым адсорбентом 11, обеспечивает как откачку выделяемых при испытаниях газов и поддержание в вакуумной камере необходимого для исследования давления, так и теплоизоляцию каждого хладагента в кольцевом зазоре между магистралью 6 и трубопроводом 5, уровень заполнения которого определяется заглушкой 13 и сквозным отверстием 7.

Данное устройство позволяет регулировать температуру по линейному, квадратичному, ступенчатому законам и позволяет достичь температур значительно ниже 77К. Минимальная рабочая температура криостата — 8К не зависит от уровня жидкого хладагента в сосуде Дьюара. За счет улучшения теплоизоляции и возможности сбора газообразного хладагента, а также отсутствия внешней вакуумной системы, потребляющей значительную электроэнергию, достигается существенная экономия энергозатрат. Предлагаемый криостат может быть использован при работе с хладагентом, имеющим как большую, так и малую теплоту испарения, т.е. достигать температуру, близкую к температуре жидкого хладагента, независимо от его природы.

1 1182242

Изобретение относится к вакуумно-криогенной технике и может быть использовано для исследования физикотехнических свойств твердых тел в условиях криогенных температур. 5

Цель изобретения — повьспение точности испытаний, уменьшение расхода жидкого хладагента и энергозатрат.

На чертеже представлен вакуумный криостат, общий вид. 10

Вакуумный криостат содержит вакуумную камеру 1 с установленньм в ней объектодержателем 2 и тепловым экраном 3, расположенную на сосуде 4

Дьюара, размещенную в трубопроводе j5

5 с образованием между ними кольцевого зазора магистраль 6 для подвода к объектодержателю газообразного хладагента, в которой выпопнено по крайней мере одно сквозное отверс- 20 тие 7 для соединения полости магистрали с верхней частью кольцевого зазора. Участок магистрали 6 для подвода газообразного хладагента, размещенный в сосуде Дьюара, имеет 25

U-образную форму, нижняя часть которого расположена ниже предполагаемого уровня жидкого хладагента. В верхней части магистрали 6 для подвода к объектодержателю 2 газообразного хладагента и в сосуде 4 Дьюара ниже предполагаемого уровня жидкого

Хладагента расположены электронагреватели 8 и 9. Соосно с трубопроводом 5 установлена наружная труба

10, выполненная из материала с низким коэффициентом теплопроводности, верхняя часть которой соединена с вакуумной камерой 1 криостата, а нижняя часть размещена в сосуде 4 А0

Дьюара нике предлагаемого уровня жидкого хладагента и заполнена твердым адсорбернтом 11. При этом трубопровод имеет ответвление 12 для подсоединения к системе сбора отработанного газообразного хладагента и между магистралью для подвода газообразного хладагента и трубопроводом вьппе сквозного отверстия и ниже ответвления 12 размещена заглушка 13.

В вакуумной камере выполнен отвод

14 с разъемом 15, Вакуумный криостат работает следующим образом.

При включении электронагревателя 9 хладагент в сосуде Дьюара

1182242

Составитель Е, Пирогов

Редактор Н. Горват Техред М.Пароцай Корректор,В. Бутяга

Заказ 6088/34 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент"., r. Ужгород, ул. Проектная, 4