Устройство для получения низких температур
Иллюстрации
Реферат
(и> 960503
ОП ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
+.
/ — —"
-«Ф (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.01.81 (21) 3246532/23-06 с присоединением заявки ле (23)Приоритет (51)М. Кл.
F25 J100
F 25 В 9/00 (53) УД 621.56 (088.8) 3Ьеударстееииый комитет
СССР ао аелеи изобретений и открытий
Опубликовано 23.09,82. бюллетень J% 35
Дата опубликования описания 23.09.82 (72) Автор: . изобретения
Ю. Ф. Киселев
Объединенный институт ядерных исследований (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ
ТЕМПЕРАТУР
Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройствам для получения температур в диапазоне от сверхнизких до гелиевых.
Известно устройство для получения низких температур растворением гелия — 3 в гелии — 41 содержащее соединенные посредством теплообменников камеры испарения и растворения и проходящий через камеру испарения и перекрытый пробкой канал для ввода охлаждаемого образца в камеру растворения (1).
Недостатком данного устройства является относительно низкая холодопроизводительность.
Цель изобретения — повышение холодопроизводительности.
Указанная цель достигается тем, что в канале над пробкой дополнительно установлен радиационный экран, а камера растворения имеет тепловой контакт со стенками канала.
На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит теплообменники 1, камеру 2 испарения и камеру 3 растворения, пробку 4, канал 5, охлаждаемый образец 6, радиационный экран 7, дроссель 8, тракт 9 откачки камеры испарения, дополнительный тракт 10 откачки, штангу 11, уплотнение 12, теплообменник 13 и линию 14 конденсации.
Устройство работает следующим образом.
Штанга 11 с укрепленными на ней образцом
6, пробкой 4 и радиационным экраном 7 загружается в тракт 10 либо при комнатной температуре, либо после охлаждения устройства до температуры кипения жидкого азота.
3l
После загрузки образца пробка 4 привинчивается винтами к верхней части камеры 3 растворения ее полной герметизации, например индиевым уплотнением 12. Ниже пробки рас1! положена камера 3 растворения, выше — канал
5, где собирается моноиэотопный гелий . Между камерой 3 расвторения и каналом 5 есть тепловой контакт благодаря теплообменнику
13, который имеет большую поверхность кон о такта с хладагентом . В простейшем случае
Ю таким теплообменником могут служить стенки камеры растворения и сборника, выполненные из материала с высоким значением коэффициента теплопроводности. В канал 5, незави960503
ВНИИПИ Заказ 7240/43
Тираж 543 Подписное симо от камеры 3 растворения, по линии конденсации 14 может быть сконденсирован моноизотопный гелий. Дополнительная линия конденсации 14 должна иметь тепловой контакт с камерой 2 испарения и трактом 10 S откачки. Защита каме :ы 3 растворения от теплового излучения сс стороны штанги 11 осуществляется охлажденными радиационными экранами с отверстиями для откачки нара.
На чертеже показан лишь один из этих экранов 7 — ближайший к каналу 5. Оба тракта
9 и 10 откачиваются независимыми насосами. ,После загрузки образца и герметизации к.-меры
3 растворения пробкой 4 и индиевым уплотнением 12 осуществляется конденсация смеси 13
Э 4 . Не и Не до заполнения камеры 3 растворения, теплообменников 1 и части камеры 2 испарения. Путем откачки пара Не из камеры
2 испарения по тракту 9 осуществляется растворение э Не в Не и температура камеры gp
3 растворения понижается до минимального значения, определяемого скоростью циркуляции эНе:и конструктивными теплопрнтоками. При этом теплоизоляции камеры 3 раствор ния достигается благодаря глубокому вакуум в г
25 тракте 10 и радиационным экраном 7. Если параллельно с растворительным циклом охлаждения осуществить конденсацию моноизотопа з
Не в канал 5 по.дополнительной линии 14, го условия теплоизоляции камеры растворения 30 ниже 0,2.К не нарушаются, так как в этой области температур моноизотоп является нормальн< ™>. и — жидкостью с упругостью
4 пара менее 10 з Па При увеличении тепловои нагрузки на камеру 3 растворения и связанный с ней теплообменником 13 канал 5 выш 0,3 К и ниже температуры камеры испарения (-0,7 К) наряду с циклом растворения эНе в 4Не может быть реализована холодопроизводительность испарительного цикла охлаждения путем откачки пара эНе из тракта 10. При этом суммарная холодоироизводительность устройства превосхос Не т дит как холодопроизводительность криоста та с е, так и рефрижератора растворения эНе
4Не п е при равных скоростях циркуляции зНе для каждого цикла охлаждения в отдельности у известных устройств.
Формула изобретения
Устройство для получения низких температур растворением гелия — 3 в гелий — 4, содержащее соединенные посредством теплообменников камеры испарения и растворения и проходящий через камеру испарения и перекрытый пробкой канал для ввода охлаждаемого образца в камеру растворения, о т л и чч а ю щ е е с я тем,.что, с целью повышения
-холодопроизводительности, в канале над пробкой дополнительно установлен радиационный экран, а камера растворения имеет тепловой контакт со стенками канала.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР И 579508, кл. F 25 J 1 00, 1975.
Филиал ППП "Патент", г
r. Ужгород, ул. Проектная, 4