Устройство для получения низких температур

Устройство для получения низких температур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(11) 579508

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено19.11.75 (21)2192483/23-2 (51) M. Кл.

F 25 Х 1/00

F 25 9 3/10 с присоединением заявки №

Государстоениый иомитет вооота Мииистроа СССР оо делам изооретеиий к отирытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.11.77. Бюллетень ¹41 (53) УДК 621 59 (088.8) (45) Дата опубликования описании 26.11.77

Б„С. Неганов, В, Н. Павлов и H. С. Борисов (72) Авторы изобретения

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР

Изобретение относится к криогенттой технике и может быть использовано s эксцертементальной физике, когда нужно производить быструю смену образцов и их охлаждение в процессе работы. 5

Известно устройство для получения низких температур растворением гелия-3 в гелий-4, содержашее соединенные посредством теплообмеиников камеры испарения и растворения и образец $1$. lO

Недостатком известного устройства является то, что простой механический контакт образца с холодной поверхностьто камеры растворения не гарантирует быстрого установления на образце температуры, равной . 35 температуре разбавленного раствора.

Известная конструкция не позволяет так- же вводить образец непосредственно внутрь камеры растворения в процессе работы без отогрева всего устройства до комнатной температуры и частичного демонтажа его нижней части (имеют место холодопотери} а(ель изобретения — снижение холодопстерь путем введения образца непосредствен- 2> тть в камеру растворения в процессе работы устройства а

С этой целью устройство снабжено тру&

«ой, соедюцаощей камеру испарения и камеру растворения, и теплоизоляционной проб кой, размещбиной в трубке.

На чертеже показано предлагаемое устройство. с

Устройство состоит кз камеры 1 испарения камеры 2 растворения, соединитель - ной трубки 3, дросселя 4 и теплообменников 5.

Теплоизоляционная пробка 6 должна повторить форму соединительной трубки 3 и перекрывать ее настолько плотно, чтобы гидравлическое сопротивление возможных шелей было на. несколько порядков больше гидравлического сопротивления теплообменников 5. Теплоизоляционная пробка 6 должна быть изготовлена из материала с возможно более низким коэффициентом теплопроводности, например из графита, нли же она может быть вакуумной с тонкостец ной оболочкой.

579508

Работает устройство следующим Образом, Когда смесь газов гелия -3 и гелия-4 сконденсирована в жидкость, она заполняет все камеры и теплообмсппики. Если теплоизоляционная пробка 6, закреплешкчя на извлекаемом держателе 7 с образцом 8, Отсутствует> то теплообмеш)ики ок«зываются зашунтиров«)а)ыми соединительной трубкой

3, а все камеры вместе с те)ц)ообменни» 10 ками составляют единый объем> з«нолненный

ГОМОГЕН))Ой СМЕСЬЮ.

Устройство без теппоизопяциоппой пробки 6 представп))ат собой обы шый исп«рительный рефрижер«тор. При о)к«чк(. И(1р« ,>пад жидкой сл(осью и )отопов I (.. Jfèÿ у(т)>ой» ство будет работать 1 If(lf<>рите>(ьпол< ре жиму, позво«яя попуч;1)ь т«мнер«туры до

0,3 К.

К«К только 1 рубк«3 буд< т «(!Kf>IIT(I теппои;иинщнонний пробкой 6, цирку«прующий по снст<>M(. ге)шй- н«чш т поступ(>ть в кам«ру 1 11сн(<репиЯ ч(. f>(3 т(lшообмшп)ики

5, обеспечи)>(и д(гпьff(! IIIII(>е охп«жден<к. циркулирующей смеси.

Устройст)>О т«ппоизопяцио)шой пробкой

6 п«чнет р«бо)п>т1. уже в р«створит««ьном режиме, «бесы чи)1«я попуч(>пи«с«мий низкой T«MII(>f>«òóf>û I3 к«м«р«2 р«ств(эр(>пи11.

Из!>п«ч«ние т«нпонзопяцио)шой пробки

6 п«р< подит устрой<:тио ll«исп«рит(Jll пый р«жил! f>«áoòff в >«;>у>!ь 1«! « 1(1 о можно см(.ни)1, об ><1««ц 8, прнкр«1!>1«ппъ!Й удобным:lfu(oGOM fff»I!I)K!I<>й ч«сти Д«Рж<1те!)Я

7, и Blfofsl> вв«сти «го ч«р«;1 герметичный шпю:! прямо II к«меру р((створ«пия. При вн >д() об >(>зц(!:> I f> цИркупирующей по системе смеси l «зов, пробка, держатель и образец предварительно охлаждаются холодным паром, а затем жидким гелием верхней камеры.

Таким образом предлагаемое устройство сочетает в себе достоинства как обычного испарительного рефрижератора, так и раст» воритепьного, имея существен))ое отличие, позволяющее осуществлять быструю смену образцу, их предварител ное охлаждение до 0,6 К и установку непоср >дстве)шо в разбавленную фазу камеры р«створения.

Предложенное устройство хорошо работает как с конической, так и с цилиндрической пробкой, позволяя охп«))у«ть образцы до температуры меш.ше 20 К, «опер«ция смены обр«;>ц«з(шимает время меньше одного ч«(«.

Формула изобр«тения

Устройство дпя попуч«!!ия низких температур р !(.творением l «пия-3 и г«!шй-4, сoдерж«ще(> соедине)шые )ш(f>(..д(. г!11)л1 тепло» обме)Оп<кон KQMO f)bl II< 1>(>р«1>п)1 >! f >- l(: )11ор(ния> О т и и ч а ю щ л<> что> с цепью (;п)ОК«ния хО!)одоп« () >>< Иу «M в)1(» депия об!»i:>ц«н(>поср«дс)!><.!11!(r l> к«меру раствор<и>ия О llf>lrlf«<:с«р(!бо! ы у:)рой(:тв«, последн(«(.) шбжен О труб к»й, (: о< >лип як> ин. и к«меру исп«р<л)ия н к(>м«ру 1><1< 11>орыш>1, и теплоизопяцио)шой пробк!>й, f»;>мещ«иной в трубке.

Источники информ<тини, ири)в)ты« f>I> ш(имание при OKcff«f>f и(>«:

1. Ж ТФ ¹ 50, 1!!1 )>, : l 445, ЦИИИ(1И 3>

Ти!>«ж 70 П..>пни(:>! м

Ф и и и (> и I l I I I I " I I > ã < и ", У.к>;>!»:!1, у 1. I II>.п>K T«и, 1