Способ получения сверхнизких температур

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХНИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР путем растворения Не б .Не в камере растворения, откачки паров Не из камеры испарения с помощью криосорбционных насосов , поочередной регенерации последних , конденсации выделяющихся при : Ю ghbvii этом паров Не , возврата их в камеру .растворения с расширением в дросселе и охлаждения в теплообменнике, причем все перечисленные аппараты размещают в криостате, отличающийс я тем, что, с целью стабилизации температуры в камере растворения путем обеспечения стабильной циркуляции Не, сконденсированные пары Не перед расширением собирают в криостатированной емкости, а циркуляцию Не осуществляют под действием давления насыщенных паров, создаваемого в этой емкости. 2. Способ по п. 1, отличаю-, щ и и с я тем, что криосорбционные насосы охлаждают путем заполнения их оболочек жидким Не, а при регенерации насосов к жидкому Не подвоСП Дят тепло и вытесняют его в криостат.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) F 25 В 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

jhow.:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3448626/23-06 (22) 04.06.82 (46) 15.07.84. Бюл, Р 26 (72.) В.А.Михеев (71) Физико-технический институт низких температур .АН УССР (53) 621 575 (088. 8) (56) 1. Лоунасмаа О.В. Принципы и методы получения температур ниже 1 К.

М., Машиностроение, 1977, с.63, 2, Авторское свидетельство СССР

9 330785, кл. F 25 В 27/00, 1969. (54)(57) 1. CHOCOB ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХНИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР путем растворения

НеЗ В,He(в камере растворения, откачки паров Не из камеры испарения с помощью криосорбционных насосов, поочередной регенерации последних, конденсации выделяющихся при этом паров Не, возврата их в камеру растворения с расширением в дросселе и охлаждения в теплообменнике, причем все перечисленные аппараты разме- щают в криостате, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью стабилизации температуры в камере растворения путем обеспечения стабильной циркуляции Не, сконденсированные пары

Не> перед расширением собирают в криостатированной емкости, а циркуляцию

Не осуществляют под действием давления насыщенных паров, создаваемого в этой емкости.

2. Способ по п. 1, î т л и ч а юшийся тем, что криосорбционные насосы охлаждают путем заполнения I

-их оболочек жидким. Не", а при регенерации насосов к жидкому Не подвоф .дят тепло и вытесняют его в криостат.

1103055

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к технике получения сверхнизких температур методом растворения Не в Не с использованием абсорбционной откачки паров над криогенной жидкостью.

Известен способ получения сверхнизких температур путем растворения

Не> в Не4 в камере растворения, откачки паров НеЗ из камеры испарения при помощи диффузионных или форва- 10 куумных насосов, возврата их в камеру растворения с расширением в дросселе и охлаждении в тецлообменнике, причем все перечисленные аппараты эа исключением насосов помещают,в 5 криостате (1) .

Недостатком известного способа является наличие работающей при комнатной температуре системы откачки, вследствие чего неизбежно отепление откачкваемого газа к его расширение. обуславлнвающее необходимость применения средств откачки большой производительности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ долучения сверхйизких температур пу тем растворения НеЗ в Не4 s камере растворения, откачки паров Не иэ каМераа испарения .с помощью криосорбци- 30 онных насосов, поочередной регенерации последних, конденсации выделяющихся при этом паров Не, возврата их в камеру растворения с расширением B дросселе и охлаждения в теплообменнике, причем все пере" чйсленные аппараты размещают в криостате )2) .

Недостатком данного способа является нестабильность температуры в камере растворенкя и, как следствие, 40 низкая устойчивость работы устаноВ- ки °

Цель изобретения - с табилизация температуры в камере растворения путем обеспечения стабильной цирку- 45 ляции Не

3, Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения сверхнизких, температур путем растворения

50 качки паров Не. из камеры испарения с помощью криосорбционкых насосов, поочередной регенерации последних, конденсации выделяющихся при этом паров Не, возврата их в камеру растворения с расширением в дросселе и охлаждения в теплообменнике, причем все перечисленные аппараты размещают в криостате, гконденсированные пары

Не перед расширением собирают в .криостатированной емкости, а цирку- 60 ляцию Не9 Осуществляют под действием давления насыщенных паров, создаваемых в этой емкости.

Криосорбционные насосы охлаждают путем заполнения их оболочек жидким у

Не, а при регенерации насосов к жидкому Не подводят тепло и вытесняют его в криостат.

На чертеже представлена установка, в которой реализуют предлагаемый способ получения сверхнизких температур.

Установка содержит гелкевый криостат 1 с ванной жидкого гелия при температуре 4,.2 К, в которой размещены камера растворения 2 Не в Не и

Э система цкркуляции Не в виде камеры испарения 3, линии откачки паров

Нез, двух криосорбционных насосов 4 периодического действия, и линии возврата Нез.с конденсатором 5 и дросселем б. Камера испарения 3 соеди- нена с одним каналом теплообменника

7, другой канал которого, соединен с камерой растворения 2 и дросселем б.

На линии возврата НеЭ установлена криостатируемая емкость, размещенная между конденсатором 5 и дросселем б. Линия возврата Нез сообщена с каждым криосорбционным насосом 4 через устройства регулирования расхода, выполненные, например, в виде двух дросселирующих элементов 9,соединенных с конденсатором 5. Для обеспечения более надежной ликвидации утечек газообразного гелия вместо дросселирующих элементов 9 могут быть установлены два клапана. В линии откачки паров НеЭ установлены вентиль 10 для регулирования скорос ти откачки и золотниковый переключатель 11. Каждый насос 4 содержит сорбиру ощий элемент 12 с нагревателем, (на чертеже не показан), и установлен с зазором в оболочке 13, размещенной в криостате 1. Оболочка 13 выполнена с двойными стенками, промежуток между которыми отвакуумиро ван, а ее придонная область сообщена с ванной криостата 1. посредством запкточного трубопровода (не показан), Сорбирующкй элемент 12 связан с откачиваемым объектом посредством патрубка 14. Переключающий вентиль

15 установлен между дренажным трубопроводом 16 каждой оболочки 13 и паровым пространством ванны криостата 1.

Предлагаемый способ осуществляют путем растворения НеЗ в Не в камере растворения 2, откачки паров Не иэ камеры испарения 3 с помощью криосорбционных насосов 4, поочередной регенерации последних, конденсации выделяющихся при этом паров Не в конденсаторе 5, возврате их в камеру растворекия 2 с расширением в дросселе б и охлаждением в теплообменнике 7, сконденсированные пары Не перед расширением в дросселе б собирают в криостатируемой емкости 8, циркуляцию Не осуществляют под дей-ствием давления насыщенных паров, 1103055

Составитель A. Федотов

Редактор М.Товтин ТехредМ. Гергель КорректорО.Билак

Заказ 4934/28 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,r.Óærîðîä, ул. Проектная, 4 создаваемом в емкости 8, причем криосорбционные насосы 4 охлаждают пу тем заполнения их оболочек 13 жидким Не4, а при регенерации насосов 4 к жидкому Не" подводят тепло и вытесняют его 5 в криостат 1.

Экономический эФФект от внедрения данного технического предложения заключается в повышении КПД работы всей установки, сокращении энергозатрат и в повышении устойчивости работы установки вследствие исключения неуправляемых срывов процесса °