Устройство для получения низких температур

(п 960503 ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 27,01,81 (21) 3246532/23-436с присоединением заявки ле3 Ьеурарстееииый комитет СССР ао делам изобретений и открытийОпубликовано 23.09,82, бюллетень М 35 Дата опубликования описания 23,09,82(72) Автор . изобретения Ю. Ф. Киселев бъединенный институт ядерных исследований) Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройствам для получениятемператур в диапазоне от сверхнизких догелиевых,Известно устройство для получения низкихтемператур растворением гелия - 3 в гелии - 41содержащее соединенные посредством теплообменников камеры испарения и растворения ипроходящий через камеру испарения и пере.крытый пробкой канал для ввода охлаждаемого образца в камеру растворения 1.Недостатком данного устройства являетсяотносительно низкая холодопроизводительность,Цель изобретения - повышение холодопроизводительности.Указанная цель достигается тем, что в ка.нале над пробкой дополнительно установленрадиационный экран, а камера растворенияимеет тепловой контакт со стенками канала.На чертеже приведена схема предлагаемогоустройства.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 образцом6, пробкой 4 и радиационным экраном 7 загружается в тракт 10 либо при комнатной температуре, либо после охлаждения устройства до температуры кипения жидкого азота,После загрузки образца пробка 4 привин.чивается винтами к верхней части камеры 3 растворения ее полной герметизации, например индиевым уплотнением 12. Ниже пробки расположена камера 3 растворения, выше - канал 5, где собирается моноиэотопный гелий . Меж.ду камерой 3 расвторения и каналом 5 есть тепловой контакт благодаря теплообменнику 13, который имеет большую поверхность ко- о такта с хладагентом, В простейшем случаетаким теплообменником могут служить стенки камеры растворения и сборника, выполненные из материала с высоким значением коэффициента теплопроводности. В канал 5, незави960503 симо от камеры 3 растворения, по линии конденсации 14 может быть сконденсирован моноизотопный гелий. Дополнительная линия конденсации 14 должна иметь тепловой кон-. такт с камерой 2 испарения и трактом 10откачки. 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 экра нов 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 д 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 Не в Не и температура камеры щ 3 растворения понижается до минимального значения, определяемого скоростью циркуляции эНе:и конструктивными теплопрнтоками. При этом теплоизоляции камеры 3 растворения достигается благодаря глубокому вакууь:ч вг 25 тракте 10 и радиационным экраном 7, Если ф параллельно с растворительным циклом охлаждения осуществить конденсацию моноизотопа зНе в канал 5 по.дополнительной линии 14, го условия теплоизоляции камеры растворения ЭО ниже 0,2.К не нарушаются, так как в этой области температур моноизотоп является нормальн пмво - жидкостью с упругостью 4пара менее 10 з Па. При увеличении тепловой нагрузки на камеру 3 растворения и связанный с ней теплообменником 13 канал 5 выш 0,3 К и княже температуры камеры испарения (.0,7 К) наряду с циклом растворения зНе в 4 Не может быть реализована холодопроизводительность испарительного цикла охлаждения путем откачки пара зНе из тракта 10. При этом суммарная холодоироизводительность устройства превосхоэНедит как холодопроизводительность криоста та с е, так и рефрижератора растворения эНеоНе пе при равных скоростях циркуляции зНе для каждого цикла охлаждения в отдельности у известных устройств,Формула изобретения Устройство для получения низких темпера.тур растворением гелия - 3 в гелий - 4, содержащее соединенные посредством теплообменников камеры испарения и растворения ипроходящий через камеру испарения и перекрытый пробкой канал для ввода охлаждаемо.го образца в камеру растворения, о т л и чч а ю щ е е с я темчто, с целью повьпценияхолодопроизводительности, в канале над пробкой дополнительноустановлен радиационныйэкран, а камера растворения имеет тепловойконтакт со стенками канала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Иф 579508,кл, Р 25,1 1/00, 1975. ВНИИПИ Заказ 7240/43Тираж 543 Подписное Филиал ППП "Патент", гг. Ужгород, ул. Проекгная, 4