Криогенная петля

(504 И 01 Ь ГОСУДДРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР г ТЕНИ АВТОРСКОМУ ЛЬСТ 6954603774082/24-2524.07. 3415. 11,39. вюл. Иф 42Институт физики ЛН ГЛ,А.Задачкория621.326(088,8)Авторское свидетель460, кл. И 01 Ь 39/ ство СССР02; 1977.(61) (21) (22) (46) (71) (72) (53) (56)В 69 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗ 2(54) (57) КРИОГН 111 ЛЛ иУ 695460, о т л и ч атем, что, с целью расна температур образцавнутренний гелиевый кцилиндрическим каналоизлучения реактора идом, окружающим верхла и сообщающимся скрытый верхний торецней стенки,ЕТЪЧ по авт,св.ющая сяпирения диапазопри облучении, риостат снабжен м с дном в зонекольцевым сосу нйй участок кананим через отсвоей внутрен40 Изобретение относится к ядернойтехнике, в частности к криогегтнт,тмэкспериментальным устройствам для исследований радиационной физики твер 5дого тела и радиационного материаловедения, и является усовершенствованием известного устройства по авт.св,У 695460.Целью изобретения является обеспечение возможности облучения образца в такой криогенной петле при температуре жидкого гелия4,2 К и,следовательно, исключение возможностиотжига радиационных дефектов в образце в диапазоне температур 4,2-12 Кдо начала исследований,На чертеже показана предлагаемаяпетля.В вакуумном кожухе 1 размещены канал-криостат 2 и гелиевый криостат 3со сверхпроводящим соленоидом 4,Верхняя часть канала-криостата 2 проходит через центральные отверстиягелиевого криостата 3 и помещенногов нем сверхпроводящего соленоида 4и крышки 5 вакуумного кожуха 1, аего нижняя, заглушенная часть находится в зоне излучения реактора,Канал-криостат 2 ниже гелиевогокриостата 3 окружен соосными трубами6-8. Труба б своим верхним торцомгерметично соединена с каналом-криостатом 2, а нижним торцом - с трубой7. Труба 8 верхним торцом герметичносоединена с трубой 7, а ее нижнийторец заглушен,Гелиевый криостат 3 окружен экраном 9, на котором навита и припаянатрубка 10.Термоизолироваттньтми трубопроводами 11 и 12 криогенная петля соединенас КГУ, которая предназначена для охлаждения циркулируемого через петлютгазообразного гелия. Трубопровод 1145соединен с пространством между каналом-криостатом 2 и трубой 6, котороев нижней части петли сообщается спространством между трубами 7 и 8.Трубопровод 12 через трубку 10 соеди 50иен с темже пространством между трубами 7 и 8.В канал-крттостат 2 помещен внутренний гелиевый криостат 13, имеющийдве сообщающиеся емкости для жидкогогелия - канал 14 с дном в зоне излу 55чения реактора и кольцевой сосуд 15,расположенный коаксиально с центральным отверстием сверхпроводящего соленоида 4, Верхние торцы канала 14 ивнутренней стенки 16 кольцевого сосуда 15 соединены герметично при помощи фланца 17, На верхнем участке канала 14 намотан электронагреватель 8.Внутренняя 16 и наружная 19 стенкикольцевого сосуда 15 нижними торцамисоединены герметично при помощи фланца 20, выполняющего роль диа кольцевого сосуда 15 Верхние торец 19фланцегл 21 герметично соединен с соосной с каналом 14 загрузочной трубой 22 при помощи которой внутренний гелиевый криостат 13 подвешен накрышке 23 канала-криостата 2,Переливалки 24 и 25 предназначеныдля подачи жидкого гелия в криостат3 и кольцевой сосуд 15.Во тзнутреннитт гелиевый криостат13 через сальник 26 введен шток 27с образцом 28, Сальник 26 закрепленна крышке 29 внутреннего гелиевогокриостата 13. Через шток 27 герметично выведены все необходимые для эксперимента коммуникации.Петля работает следующим образом,Пток 27 с образцом 28 вводят вканал 4 внутреннего гелиевого криостата 13, который закрывают крышкой29Через сальник 26 перемещают шток27 вниз до поступления образца 28 взону облучения реактора. Откачиватотдо высокого вакуума кожух 1, а вовнутренний объем канала-криостата 2запускают газообразный гелий. В петлю через трубопровод 11 вводят, а через трубопровод 12 отводят циркулируемый и охлаждаемый в КГУ газообразный гелий, Циркулируемый гелий последоватепьно проходит пространство между каналом-криостатом 2 и трубой 6сверху вниз между трубами 7 и 8 снизу вверх и трубку 10 снизу вверх,охлаждая обдуваемые им поверхности.Внутренний гелиевый криостат 13 охлаждается в результате теплопроводности газообразного гелия, содержащегося в канале криостата 2, а экран9 - трубкой 10,После охлаждения петли внутреннийобъем канала-криостата 2 откачиваютдо высокого вакуума, и в кольцевойсосуд 15 через переливалку 25 заливают жидкий гелий. После заполнениякольцевого сосуда 15 жидкий гелийпереливается через фланец 7, поступает в канал 14 и по его стенкестекает в зону облучения, где омываРедактор Л,Горячева Л.Сердюкова Корректор Т.Малец Заказ 8035 Тираж 694 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раудская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 5 1241 ет и охлаждает образец 28Начинают облучение образца, в процессе которого в канале 14 поддерживается уровень жидкого гелия, достаточный для полного омывания образца.После облучения образец 28 вытягивают в поле сверхпроводящего соленоида 4 при помощи штока 27. 3 криостат 3 через переливалку 24 заливают жидкий гелий, который охлаждает сверх. проводящий соленоид 4. После этого прекращают подачу жидкого гелия в кольцевой сосуд 15 и начинают исследование облученного образца в поле сверхпроводящего соленоида, в процессе которого посредством изменения мощности электронагревателя 18 достигают желаемого изменения температуры образца.Охлаждаемый циркулируемым газообразным гелием канал-криостат 2 при откачанном до высокого вакуума,его 95 б бвнутреннем объеме служит холоднымэкраном внутреннего гелиевого криостата 13. В процессе исследования образца в поле сверхпроводящего соленоида кольцевой сосуд 15 с жидкимгелием служит холодным экраном верХнего участка канала 14 с исследуемымобразцом, так как внутреннюю стенку1 б кольцевого сосуда 15 и верхнийучасток канала 14 разделяет высоковакуумная полость, являющаяся частьювнутреннего объема канала-криостата 2,Предлагаемое изобретение обеспечивает облучение образца при температуре жидкого гелия ( "4,2 К) и последующее его исследование, начиная стемпературы жидкого гелия. Этим,ис О ключается отжиг части радиационныхдефектов в образце в диапазоне температур 4,2-12 К до начала исследования.