Вакуумный криостат

(51)4 Р 2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР и Специальное конструкторское бюро Института радиотехникии электроники АН СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 1104342, кл. Г 25 0 3/10,27.10.83.(54)(57) ВАКУУМНЫЙ КРИОСТАТ, содержащий вакуумную камеру с установленным в ней объектодержателем сосудДьюара для жидкого хладагента, расположенные в камере и сосуде Дьюараэлектронагреватели, размещенную втрубопроводе с образованием между ними кольцевого зазора магистраль дляподвода к объектодержателю газооб 801182242 разного хладагента, в которой выполнено по крайней мере одно сквозноеотверстие для соединения полости магистрали с верхней частью кольцевого зазора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностииспытаний, уменьшения расхода жидкогохладагента и энергозатрат, вакуумныйкриостат снабжен установленной соосно с трубопроводом наружной трубой,выполненной из материала с низким коэффициентом теплопроводности, верхняячасть которой соединена с вакуумнойкамерой криостата, а нижняя частьразмещена 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 междумагистралью для подвода газообразного хладагента и трубопроводом вышесквозного отверстия и ниже ответвления размещена заглушка.испаряется, 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 сбораотработанного 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 помещенав 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 законами позволяет достичь температур значительно ниже 77 К. Минимальная рабочая температура криостата - 8 К не зависит от уровня жидкого хладагентав сосуде Дьюара. За счет улучшениятеплоизоляции и возможности сборагазообразного хладагента, а такжеотсутствия внешней вакуумной системы, потребляющей значительную электроэнергию, достигается существеннаяэкономия энергозатрат. Предлагаемый криостат может быть использованпри работе с хладагентом, имеющимкак большую, так и малую теплоту испарения, т,е. достигать температуру,близкую к температуре жидкого хладагента, независимо от его природы. 1 1182242Изобретение относится к вакуумно-криогенной технике и может бытьиспользовано для исследования физикотехнических свойств твердых тел в условиях криогенных температур. 5Цель изобретения - повьспение точ -ности испытаний, уменьшение расходажидкого хладагента и энергозатрат.На чертеже представлен вакуумный криостат, общий вид. 10Вакуумный криостат содержит вакуумную камеру 1 с установленным вней объектодержателем 2 и тепловымэкраном 3, расположенную на сосуде 4Дьюара, размещенную в трубопроводе 155 с образованием между ними кольцевого зазора магистраль 6 для подводак объектодержателю газообразногохладагента, в которой выпопнено покрайней мере одно сквозное отверстие 7 для соединения полости магистрали с верхней частью кольцевого зазора. Участок магистрали б для подвода газообразного хладагента, размещенный в сосуде Дьюара, имеет 25Б-образную форму, нижняя часть которого расположена ниже предполагаемого уровня жидкого хладагента. Вверхней части магистрали 6 для подвода к объектодержателю 2 газообраз.ного хладагента и в сосуде 4 Дьюараниже предполагаемого уровня жидкогоХладагента расположены электронагреватели 8 и 9, Соосно с трубопроводом 5 установлена наружная труба10, выполненная из материала с низким коэффициентом теплопроводности,верхняя часть которой соединена свакуумной камерой 1 криостата, анижняя часть размещена в сосуде 4Дьюара нике предлагаемого уровняжидкого хладагента и заполнена твердым адсорбернтом 11. При этом трубопровод имеет ответвление 12 дляподсоединения к системе сбора отработанного газообразного хладагента имежду магистралью для подвода газообразного хладагента и трубопроводомвьппе сквозного отверстия и ниже ответвления 12 размещена заглушка 13.В вакуумной камере выполнен отвод14 с разъемом 15,Вакуумный криостат работает следующим образом.При включении электронагревателя 9 хладагент в сосуде ДьюараПодписноСССР тииб., д. иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная аказ 6088/34 Тир ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва