Криостат

) Р 2 Р СОЮЗСОЦИАЛ СУДАРКДОМ е.; ОВЕТСКИХИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКСТВКННОК ПАТКНТНОКТВО СССР (ТОСПАТЕНТ СССР)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для работы с объектами при температуре от 1 до 03 К в вакууме. Целью изобетения является повышение холодопроизводительности криостата путем повышения коэффициента ожижения. После заполнения ванны (В) жидким Не, а ванны 11 жидким азотом один раз за 4полняют расчетным количеством Не баллон 12.3Затем вентилем 5 запускают необходимое количество Не в рефрижератор, расположенный наз днище В 4 с внешней его стороны Для снижения 3Не откачивают Не из В 4 вакуумным насосом до4остаточного давления 6 ГПа, что соответствует температуре 1,8 К С помощью нагревания криоадсорбционный насос 8 нагревают, Не десорбирует 3ся из насоса 8, давление его возрастает, становится выше давления насыщенный паров при температуре В 4, что.вызывает конденсацию Не в конденса 3торе 9, из которого жидкий Не,стекает в испари 3тель 7, Для получения температуры ниже 1 К на-. греватель выктаочают, насос 8 охлаждается до температуры В 4. и начинает адсорбировать пары жидкого Не. Температура испарителя понижаетсяЭи стабилизируется на уровне 0,3 К 1 ил.Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для научных исследований и в технике для работ с объектами при 1-0,3 К в вакууме.Цель изобретения - повышение холодопроизводительности криостата путем повышения коэффициента ожижения Не,На чертеже показан предлагаемый криостат,Криостат содержит вакуумированный герметичный корпус 1, к фланцу 2 которого на трубке 3 подвешена ванна 4 для жидкого Не, На внешней стороне дна ванны 4 укреплены вентиль 5 для перепуска Не и окруженный радиационным гелиевым экраном б рефрижератор с Не, содержащий испаритель 7, криоадсорбционный насос 8, конденсатор 9, экран 10. Устройство снабжено кольцеобразной ванной 11 для жидкого азота и баллоном 12 для газообразного Не,размещенным в верхней части корпуса 1, а ванна 11 установлена коаксиально баллону 12 с обеспечением контакта с его стенками и обеспечивает олаждение радиационного экрана 13.Для контроля давления в.баллоне 12 служит манометр 14. Заполнение баллона 12 газом производят через игольчатый вентиль 15, а перепуск газа, в рефрижераторах с Не осуществляют по трубке 16 через вензтиль 5 с помощью ручки управления 17 снаружи коиостата,Криостат работает следующим образом.Послы вакуумирования внутренний полости криостата ванну 11 заполняют жидким азотом, а ванну 4 - жидким Не.4 Одновременно рефрикеатор охлаждается до температуры 4,2 К, а Не в баллоне 12 - до температуры жидкого азота, Заполнение баллона 12 расчетным количеством ЗНе производят через вентиль 15 только один раз. Затем, открывая вентиль 5 ручкой управления 17, запускают Не в рефрижератоо, Проходя через вентиль 5 Не охлаждается до температуры 4,2 К и уже охлажденный адсообируется криоадсорбционным насосом 8, что увеличивает удельную скорость ацсорбции в несколько раз, После запуска Не в рефрижератор, о чем свидетельствуют показания манометра 14, е ил15 закрывают.Для ожижения Не предварительно откачивают пары жидкого Не механическим(56) Патент ФРГ К. 2715979,кл. Г 25 О 3/10, 1977.Троицкий В.Ф., Фрадков А,Б. Портативный рефрижератор с Не. ПТЭ, 1984, Р 2,с. 210-213. вакуумным насосом до остаточного давления 16 ГПа, что соответствует температуре 1,8 К. Затем с помощью электронагревателя криоадсорбционный насос 8 подогревают, 5 Не десорбируется из насоса 8, давлениезего возрастает, становится выше давления насыщенных паров при температуре ванны с Не, что вызывает конденсацию Не в кон 4денсаторе 9, из которой жидкий Не стекает 10 в испаритель 7. Для получения температурыниже 1 К нагреватель выключают, криоадсорбционный насос 8 охлаж 4 дается до температуры ванны 4 с жидким Не и начинает адсорбировать пары жидкого Не. Темпера тура испарителя 7 понижается, стабилизируется на уровне 0,3 К и поддерживается до тех пор, пока в испарителе 7 имеется жидкий Не. После ожижения Не криостат может работать и без откачки ванны с жидким 20 4 НТакой режим работы удобен тем, чтоотсутствуют механические вибрации, а криостат становится автономной системой, В случае необходимости цикл работы ре фрежератора может быть повторен многократно. После испарения Не криоадсорбционный насос 8 нагревается, Не десорбцируется, его давление возрастает до 10 МПа при комнатной температу ре, Открытием вентиля 5 осуществляютперепуск газообразного Не из рефрижератора в баллон 12, где он хранится при комнатной температуре, По окончании перепуска, контроль за которым ведется по 35 манометру 14, вентиль 5 закрывают.Наличие вентиля для Не, установленного не для ванны с Не вблизи рефрижератора, позволяет отсекать "мертвый" обьем подводящих трубопроводов от рабочего 40 объема рефрижератора и при правильномвыборе размеров криоадсорбционного насоса и испарителя дает возможность максимально повысить давление паров Не, десорбирующихся из крионасоса в фазе 45 окижения, и тем самым уве личить коэффициент ожижения Не и повысить холодопроизводительность.1431445 Формула изобретения Составитель В;Константинов Техред М,Моргентал Корректор, Н,Король Редактор В,ТрубченкоЗаказ 3191 Тираж ПодписноеНПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 ЛПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 КРИ ОСТАТ, содержащий вакуумированный герметичный корпус, баллон для 3 не, ванну для жидкого 4 Не, на внешней стороне дна которой укреплен рефрижератор на Не . содержащий криоадсорбционный насос, испаритель, конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения холодопроизводительности путем повышения коэффициента ожиження Не3.криостат снабжен кольцеобразной ванной для жидкого азота, при этом, баллон для 53 Не размещен в верхней части корпуса, ванна для жидкого азота уста,чвлена коаксиально ему с обеспечением контакта с его стенками, а вентиль для перепуска Не ук 3 16реплен с внешней стороны ванны для Не .4