Криостат

Криостат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii) 466368

ОПИС Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

6оюа бооетсаих

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.03.73 (21) 1901177/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.75. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 10.07.75 (51) М. Кл. F 25d 3/10

F 17с 3/00

Государстоеопыб комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.59(088.8) (72) Авторы изобретения

Ф. М. Позвонков и А. Н. Селиванов (71) Заявитель (54) КРИОСТАТ

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в криостатах в практике лабораторий для тарировки или обеспечения работы малогабаритных элементов (датчиков температуры, приемников излучения и т. п.) при низкой температуре.

Известны,криостаты для низкотемпературного тер мостати рования миниатюрных тепловыделяю щих устройств, содержащие теплоизолированный контейнер с отвержденным газом, вакуумную откачивающую систему, устройство перемещения, подвижных элементов, теплопровод, погруженный в отверж денный газ, выпол ненный в виде стержня с теплопроводящими дисками. Теплопроводящие диски находятся в контакте с твердой фазой хладагента, что обеспечивает тем пературу охлаждаемого элемента, близкую к температуре отвержденного газа. Однако отмечается небольшое количество времени, в течение которого обеспечивается непосредственный контакт теплопроводящих ребер с твердой фазой хладагента. В дальнейшем теплоотдача от тепло провода осуществляется через паровые прослойки, что повышает температуру теплопровод а и охлаждае мого элемента.

Цель изобретения — увеличение продолжительности работы криостата при стабилизированной температуре охлаждаемого элемента, близкой к температуре отвержденного газа, и при заданном количестве хладагента. Это достигается тем, что на стержне теплопрово5 да установлены две концентрично,расположенные подвижные трубки, из которых внутренняя трубочка снабжена теплопрово дя щими ди сками, а наружная снабжена дисками и продолыными прорезями.

I0 На фиг. 1 изображен криостат для криостатирования тепловыделяющих элементов с использованием в качестве хладагента отвержденного газа; на фиг. 2 — теплапровод, общий вид.

15 Криостат включает теплоизолированный контейнер (сосуд Дьюара) 1, в котором замораживается хладагент 2, вакуум ную откачивающую систему для откачки образующихся паров, теплопровод 3, две труб20 ки 4 и 5, диски 6, фланцы 7 и 8, охлаждаемый элемент 9, винты 10 и 11 и,пружины 12.

Перед началом работы криостата фланец 7 наружной трубки фиксируется винтами 10, а пружины полностью сжимаются через фланец

25 8 стопор ными винтами 11. При этом ребра попарно прижимаются друг к другу (исходное состояние). После заполнения контейнера

1 жидким хладагентом до уровня ниже фланца 7 хладагент замораживается откачкой па466368 ров вакуумным насосом или иным способом и с помощью регулятора давления устанавливается требуемое давление в,контейнере.

Затем винты 10 и 11 отводятся от фланцев или совсем удаляются с устройства, освобождая аружины 12 (рабочее состояние).

По мвре сублимации отвержденного хладагента отстоящие друг от друга диски под действием пружин сближаются, обеспечивая постоянный механический и тспловой контакт с твердой фазой.

При использовании в криостате лишь одной подвижной трубки с ребрами надежный контакт дисков и твердого хладагента, особенно в условиях невесомости, получить нельзя.

Продолжительность работы криостата при стабилизированной темаературе охлаждаемого элемента определяется из уравнения теплового баланса

3 Gr = (Q„+ Q ), где 6 — полный вес,хладагента; — теплота сублимации;

Q„„, — мощность тепловыделений охлаждаемого элемента;

Q — мощность дополнительных теплопритоков; т — время; — отношение щремени работы криостата п ри стабилизированной температуре охлаждаемого элемента к полному времени работы устройства; (= 0,1 —:0,5 для прототипа;

5 = 1 — для предлагаемого устройства.

Таким образом,,криостат позволяет поддерживать стабильную темаературу охлаждавмого элемента до тех лор, пока не испарится

10 (сублимируется) все количество отвержденного хла датента в криостате.

Предмет изобретения

Криостат для низкотвмпературного термостатирования, содержащий теплоизолированный контейнер для отвержденного газа, вакуумную откачивающую систему, теплопро20 вод, выполненный в виде стержня и теплопроводящих дисков, погруженных в отвержденный газ, отличающийся тем, что, с целью увеличения продолжительности работы криостата при стабильной температуре охлажда25 емого элемента, на стержне теплопровода установлены две концентрично расположенные подвижные трубки, из которых внутренняя снабжена теплопроводящими дисками, а наружняя выполнена с продольными прорезями

30 и снабжена дисками.

466368 фут z

Составитель В. Ивочкин

Техред 3. Тараненко

Корректор Н. Стельмах

Редактор О. Филиппова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1557/10 Изд, Хо 639 Тираж 619 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5