Криостат

896338 ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт,(51) М. К,.Г 25 Р 3/10 Г 17 С 400 07718 23-2.04,80 (21 22) Заявлено ием заявкис присое арстееиныи комитет СССР Приорите Опублико 3) УДК 621.5 (088:8) но 07.01 Бюллетеньсания 17.01.82 по делам изобретений н открытий(54) КРИОСТАТ ь достигается тем, чтой вакуумируемый гер Изобретение относится к криогенной технике, а более конкретно к криостатам, используемым для охлаждения и поддержания различных приборов и устройств при криогенных температурах.Известны криостаты, в которых в качестве источника холода используется жидкий криоагент (жидкие гелий, азот и др.). В таких криостатах сосуд с жидким криоагентом изолируется от окружающей среды вакуумированным герметичным корпусом и радиационным экраном, крепящимся к трубке подвески сосуда к корпусу 1.Ввиду сравнительно невысокой эффективности охлаждения экрана температура его в стационарном тепловом режиме значительно отличается от температуры жидкого криоагента, что приводит к существенным величинам теплопритока к жидкому криоагенту и обеспечивает незначительный период работы криостата от одного заполнения его жидким криоагентом.Известен также криостат, использующий для охлаждения экранов отходящие пары криоагента, содержащий вакуумируемый герметичный корпус с базовым фланцем, размещенный внутри корпуса сосуд с жидким криоагентом и крионасосом, подвешенный к базовому фланцу на коаксиальных трубах и патрубках подвода и отвода криоагента и вакуумплотно закрытый сверху и сбоку тонкостенными крышкой и одной из коаксиальных труб 2 . Коаксиальные трубы, на которых подвешен сосуд к корпусу, выполняют роль радиационных экранов боковой поверхности сосуда. Испаряющийся в сосуде жидкий гелий проходит через межтрубное пространство этих коаксиальных труб, и охлаждая их, по патрубку выходит из криостата.Использование в известном криостатекроме жидкого гелия еще и жидкого азота усложняет эксплуатацию криостата и не позволяет существенно увеличить время его непрерывной работы от одной заправки криоагентами, Кроме того, наличие в криостате двух независимых и изолированных полостей делает сложной подготовку криостата к работе.Цель изобретения - увеличение времени хО работы криостата и упрощение его обслуживания.Поставленная целкриостат, содержащи25 Формула изобретения 40 45 50 метичный корпус с базовым фланцем, размещенный внутри корпуса сосуд с жидким криоагентом и крионасосом, подвешенный к базовому фланцу на коаксиальных трубах и патрубках подвода и отвода криоагента и вакуумплотно закрытый сверху и сбоку тонкостенными крышкой и одной из коаксиальных труб, снабжен радиационным экраном со змеевиком, расположенными над сосудом с криоагентом и соединенным на входе с нижним концом коаксиальной трубы и на выходе - с патрубком отвода криоагента и радиационными экранами с отверстиями, установленными под сосудом коаксиально, прин чем внутреннии экран укреплен на сосуде с криоагентом, а остальные - на коаксиальных трубах.На чертеже изображен криостат, общий вид.Криостат имеет вакуумируемый герметичный корпус 1 с базовым фланцем 2, размещенные внутри корпуса сосуд 3 с жидким криоагентом, кольцевой крионасос 4 из активированного угля, установленный на нижнем основании сосуда 3. Сосуд 3 подвешен к базовому фланцу 2на коаксиальных трубах 5 и 6 и патрубках 7 и 8 подвода и отвода криоагента соответственно. Сверху и сбоку сосуд вакуумплотно закрыт тонкостенной крышкой 9 и одной из коаксиальных труб 10. Над сосудом с криоагентом установлен радиационный экран 11 со змеевиком 12, соединенным на входе трубкой 13 с нижним концом уплотняющей коаксиальной трубы 10 и на выходе с патрубком 8 отвода хладагента.Под сосудом 3 установлены коаксиально размещенные экраны 14 - 16 с отверстиями. Внутренний экран 14 укреплен на сосуде 3, а остальные экраны 15 и 16 - накоаксиальной трубе 5.Корпус 1 криостата закреплен на подставке 17. Исследуемый объект 18 в криостате крепится к нижнему основанию сосуда 3 на пластине 19. Вакуумирование внутренней полости криостата производится через вен,иль 20. После заполнения сосуда 3 жидким хладагентом патрубок 7 закрывается пробкой 21.Криостат работает следующим образом, После вакуумирования внутренней полости криостата вентиль 20 перекрывается, сосуд 3 заполняется до его верхнего края жидким гелием и патрубок 7 плотно закрывается пробкой 21. Испаряющийся в сосуде 3 жидкий гелий проходит последовательно пространство между трубами 6 и 10, трубку 13, змеевик 12 и, значительно повысив свою энтальпию за счет охлаждения труб 5, 6,10 и экранов 11, 14, 15 и 16 выходит через патрубок 8 из криостата.Благодаря тому, что в конструкции криостата сосуд с жидким гелием полностью охва- чен радиационными экранами, которые последовательно охлаждаются отходящими из сосуда парами гелия, в криостате используется не только теплота испарения жидкого гелия, но и повышение энтальпии паров гелия. Это, в свою очередь, снижает расход жидкого гелия и увеличивает время непрерывной работы криостата от одного заполнения его криоагентом.Наличие в криостате одной общей вакуумной полости, в которой размещены сосуд с жидким гелием и охватывающие его экраны, и использование только одного криоагента упрощает обслуживание криостата.Криостат обладает универсальностью и сосуд его может заполняться различными жидкими криоагентами (гелием, водородом, азотом и др )Испытание предложенного криостата, в котором сосуд для жидкого криоагента имеет объем 0,026 мз, показало, что при заполнении его жидким гелием время непрерывной работы составляет не менее 60 ч, а при заполнении жидким азотом - не менее 500 ч. Криостат, содержащий вакуумируемый герметичный корпус с базовым фланцем, размещенный внутри корпуса сосуд с жидким криоагентом и крионасосом, подвешенный к базовому фланцу на коаксиальных трубах и патрубках подвода и отвода криоагента и вакуумплотно закрытый сверху и сбоку тонкостенными крышкой и одной из коаксиальных труб, отличающийся тем, что, с целью увеличения времени работы криостата и упрощения его обслуживания, он снабжен радиационным экраном со змеевиком, расположенным над сосудом с криоагентом и соединенным на входе с нижним концом уплотняющей коаксиальной трубы и на выходе - с патрубком отвода криоагента и радиационными экранами с отверстиями, установленными под сосудом коаксиально, причем внутренний экран укреплен на сосуде с криоагентом, а остальное - на коаксиальных трубах.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР446531, кл. Г 25 Р 3/1 О, 1972.2. Авторское свидетельство СССР421864, кл.25 Р 3/1 О, 1972.896338 Составитеехред А. Бираж 541 Синицкая ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва,илиал ППП ПатеРедактор С, ПатрушевЗаказ1670/23 дарственного изобретений Ж - 35, Ра т, г. Ужг ь Г. Катеневйкас КорректорПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5род, ул. Проектная,11 г 3 б 10