Криостат

(56) Авторское свиде1089345, кл. Р 17 Ф 28и масс бмен Ф,Молодкин,ярчиков СССР 982,тельс С 9/О ГОСХЦАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение может быть .использовано для физического эксперимента, например при исследовании теплофизических характеристик твердых материалов в диапазоне температур от 1,2 до 425 К. Цель изобретения сокращение времени охлаждения криостата и снижение теплопритоков, Криотат содержит корпус , внутри котоого размещены сосуд 2 для криоагента, окруженный охлаждаемыми радиа 2 ционными экранами 3 и 4. Внутри сосуда 2 установлена рабочая камера 5, прикрепленная к фланцу корпуса 1, Криостат снабжен трубопроводами дляввода 6 и вывода 7 криоагента. Трубопровод 6 для ввода снабжен тепло- обменным устройством с гидравлическим сопротивлением, выполненным н виде проницаемого для газа цилиндра 8, заключенного н концентрично уст- новленный кожух 9. Полость 10 между цилиндром 8 и кожухом 9 подключена к наружному экрану 4 и посредством трубопровода 12, расположенного с тепловым контактом к верхней частирабочей камеры 5, - к трубопроводу а 7 вывода криоагентаВ результате этого охлаждающий поток газа, поступая в теплообменное устройство, разделяется на три потока и однонремен- ( но охлаждает сосуд 2 с экраном 3, экран 4 и камеру 5. 1 э.п. ф-лы, 1 ил.10 15 20 Изобретение относится к криогенной технике и может быть использован в криостатах для физическогоэссперимента, например при исследовании теплофизических характеристиктвердых матеоиалов в пиапазоне температур 1,2-450 К.Цель изобретения - сокращениевреме ш охлаждения к риос та та и сииж ние теплопритоков,11 а чертеже изображена схема предл гаемого гелиевого криостата,Крис стат содержит корпус 1, внутр которого размещен сосуд 2 дляк ион гента, окружешп Й охлажцаемьмир диационными экранами 3 и 4. Внутрис суда 2 для к риоа ген та ус танов ленар бочая камера 5, прикрепленная кфланцу корпуса 1, Криостат снабжентрубопроводами для ввода б и вывода7 криоагента, Трубопровод б для нвод снабжен теллообмеш 1 ь 1 м ус тройс тнрм с гидравлическим сопротивлением,вгполненным в виде проницаемого дляг 1 аза цилиндра 8, заключенного в концнтрично установленньл кожух 9.Полость 1 О между цилиндром 8 и кожухам 9 подключена при помощи трубог 1 ровода 11 к наружному экрану 4 ипосредством трубопровода 12 - к трубопроводу 7 вывода криоагента. Трубопровод 12 размещен с тепловым контактом к верхней части рабочей камеры 5. 1 илиндр 8 может быть выполнен пористым, например из спеченногобронзового порошка диаметром частиц0,2-0,3 мм, или перфорированным,Между цилиндром 8 и кожухом 9 можетбьггь установлена спиралевидная перегородка.Криостат работает следующим образом,При захолаживании криостата от комнатной до гелиеной температуры Испаряющийся газообразный гелий поступает в теплообменное устройство и разделяется на три потока, Один поток идет через сосуд 2 для криоагента, затем поступает в радиационные экраны 3 и 4 и выходит через трубопровод 7 вывода криоагента, при этом полностью охлаждает сосуд 2 криоагента, рабочую камеру 5, первый радиационный экран 3 и частично второй радиационный экран 4, Второй поток идет через пористый цилиндр 8 теплообменного устройства, трубопро вод 11 и экран 4, где соединяется с 25 30 35 40 45 50 55 перным потоком и дальше движется с ним, при этом частично устраняет теплопритоки через трубопровод 6 ввода криоагента и совместно с первым потоком полностью охлаждает второй радиационный экран 4. Третий поток идет последовательно через пористый цилиндр 8 теплообменного устройства, трубопровод 12 и поступает в трубопровод 7 вывода криоагента, где соединяется с первым и вторым потоками, при этом полностью совместно потоком устраняет теплопритоки по рабочей камере 5.Принудительная регулировка распределения газа по потокам может осуществляться заливным устройством, которое н зависимости от глубины погружения в трубопровод б ввода криоагента экранирует в большей или меньшей степени пористый цилиндр 8, тем самым уменьшает или увеличивает его условное проходное сечение, т,е, осуществляет регулировку потоков, а для конкретных размеров всегда происходит саморегуляция потокон, оптимизирующая минимальные теплопритоки. Кроме того, регулирование потоков может также осуществляться за счет изменения проницаемости пористой стенки цилиндра 8. Гаморегуляция осуществляется на основе равенства температур потоков газообразного гелия в местах соединения трубопроводов 7 и 12, трубопровода 11 с экраном 4. Так, например, если увеличится расход по трубопроводу 12, то температура гелия на выходе из трубопровода 12 понижается, следовательно, давление гелия в трубопроводе 12 становится меньше, чем н трубопроводе 7, и результате чего истечение газа из трубопровода 12 в трубопровод 7 вывода криоагента прекращается до тех пор, пока их температуры и давления не станут равными.Таким образом, предлагаемый криостат позволяет значительно снизить время охлаждения криостата за счет разделения охлаждающего потока газа и возможности одновременного: охлаждения сосуда, экранов и камеры, Кроме того, дополнительное охлаждение верхней части камеры позволяет уменьшить теплопритоки.Формула изобретения1Криостат, содержащий сосуд для криоагента, окруженный охлаждае158 2. Криостат по и,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что цилиндр выполнен пористым или перфорированным,Составитель Ф,КожариноваРедактор М.Петрова Техред Л.Сердюкова Корректор С,Черни Заказ 2078 Тираж 417 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина, 101 мыми радиационными экранами, размещенную в сосуде рабочую камеру итрубопроводы ввода и вывода криоагента, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью сокращения времени охлаждения криостата и снижения теплопритоков, криостат снабжен теплообменным устройством с гидравлическимсопротивлением, установленными натрубопроводе ввода криоагента ивыполненными в виде проницаемого длягаза цилиндра, заключенного в кон- . 1959 6центрично установленный кожух, приэтом полость между цилиндром и кожухом подключена к наружному экрану и 5посредством трубопровода расположенного с тепловым контактом к верхней части рабочей камеры, - к трубопроводу вывоца криоагента,