Терморегулируемый криостат для исследования объектов

 

Изобретение относитсй к криогенной технике и предназначено для охлаждения объектов в процессе их исследования при низких температурах. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих температур и снижейие расхода криоагента. Образец 6 устанавливают на хладопроводе 5 с держателем. Хладопроводом 5 служит торцовая стенка камеры 4. В камеру 3. сообщенную с камерой 4, заливают криоагент. приоткрывая клапан 14 и устанавливая уровень жидкого криоагента в ка

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОци лИСТИЧЕСК Х

РЕСПУБЛИК (я>s F 25 0 3/10 (57) Изобретение относится к криогенной технике и предназначено для охлаждения объектов в процессе их исследования при низких температурах. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих температур и снижейие расхода криоагента. Образец 6 устанавливают на хладопроводе 5 с держателем. Младопроводом 5 служит торцовая стенка камеры 4. В камеру 3, сообщенную с камерой 4, заливают криоагент, приоткрывая клапан 14 и устанавливая уровень жидкого криоагента в ка1609261

10 мере 4, при котором обеспечивается требуемая скорость охлаждения обьекта 6. После завершения обследования объекта 6 закрывают клапан 14. При этом за счет повышения давления паров криоагента в трубке 11

Изобретение относится к криогенной технике и предназначено для охлаждения объектов в.процессе их исследования при низких температурах.

Целью изобретения яоляется расширение диапазона рабочих температур и снижение расхода криоагента.

На чертеже изображен криостат, раз-, рез, Терморегулируемый криостат содержит теплоизолированный корпус 1, в вауумированной полости 2 которого установлены две сообщенные одна с другой камеры 3 и 4 для жидкого криоагента, установленный в одной из камер, а именно.в камере 4, хладопровод 5 с держателем для размещения объекта 6 и приспособление для поддержания уровня криоагента в камере 4 с хладопраоодом 5. Хладопроводом 5 служит стенка камеры 4.

Приспособление для поддержания уровня криоагента в камере 4 содержит трубку 7, изогнутую с образованием колена, один конец 8 которой расположен о первой камере 4 у ее дна 9, а другой конец 10 — во второй каплере 3 ниже уровня колена, Приспособление для поддержания уровня криовгента в камере 4 содержит также трубку 11 для отвода паров криоагента иэ первой камеры 4, имеющу а участок 12, расположенный во второй камере 3 ниже предполагаемого уровня 13 в ней криоагента. Приспособление для поддержания уровня криоагента в камере 4 содержит также регулирующий клапан 14, установленный на трубке 11, и манометр 15. Корпус 1 скреплен с камерой 3 горловиной 16, а со сьемной крышкой 17 соединен с образованием полости 2, сообщенной через фланец 18 с системой вакуумной откачки.

На хладопроводе 5 размещены также датчик 19 температуры и нагреватель 20, электрически соединенные с блоком регулирования температуры.

Терморегулируемый криостат для исследования объектов работает следующим образом.

При эакрытсм клапане 14 и снятой крышке 17 обьект 6 устанавливают на держатель хладопровода 5, Крышку 17 закры/ и камере 4 весь жидкий криоагент иэ камеры 4 вытесняется в камеру 3 через трубку 7, в колене которой образуется паровая пробка, препятствующая проникновению жидкого криоагента о камеру 4 из камеры 3. 1 ил. воют и герметизируют на корпусе 1, включают откачку полости 2 (через фланец 18). После достижения в полости 2 требуемого вакуума через горловину 16 в камере 3 заливают криоагент, приоткрывая клапан 14 настолько, чтобы контролируемое по манометру 15 давление паров криоагента соот-. ветствовало уровню жидкого криоагента в камере 4. при котором обеспечивается требуемая скорость охлаждения объекта, контролируемая с помощью датчика 19 температуры. После достижения, заданной температуры на нагреватель 20 подают электропитание и с помощью блока регулирования по сигналу датчика 19 поддерживают задан-. ную температуру объекта 6, установив с помощью регулирующего клапана 14 по манометру 15 уровень криоагента в камере 4, соатоетстоующий минимальной мощностй нагревателя 20, а следовательно, и минимальному расходу криоагента, После завершения обследования объекта 6 закрывают клапан 14,при атом эа счет повышения давления паров криоагента в

25 трубке 11 и камере 4 весь жидкий криоагент из камеры 4 вытесняется в камеру 3 через трубку 7, в колене которой образуется паровая пробка, препятствующая проникновению жидкого криоагента в камеру 4 из

30 камеры 3. С помощью блока регулирования на нагреватель 20 падают требуемое для отогревания обьекта 6 и хладопровода 5 электропитание. После нагревания хладопрооода 5 до заданной температуры отклю35 чают откачку полости 2, заполняют ее газом, снимают крышку 17 и извлекают абьект 6 иэ пологти 2.

Использование изобретения позволяет расширить рабочий диапазон регулирова40 ния температур абьекта и снизить расход криоагента, Наиболее низкие температуры абьекта, близкие к температуре используемого криа-. агента, паддержива атся за счет снижения

45 до минимума теплового сопротивления между объектом и жидким криоагентом, достигаемого непосредстоенным {без паровой прослойки) и полным амынанием хладоправода, оыпалненнаго в виде стенки, 50 что обеспечивается при полностью аткрытом парс дом каме стке, мере

-мер но к коле кам сокр

Составитель И.Шабалина

Техред М.Моргентал Корректор T.Ïàëèé

Ре ецова

Тираж Подписное сударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

За к

Производсгвенносб датепьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 та, с ру к увел . дуо гае крио личе ким стен рам доп про ду с повь доп труб лапане беспрепятственным отводом криоагента из камеры с хладопровоо трубке, теп лап риток по которой в эту у полностью герехаатывается на учаомываемом криоагентом в другой ка- . 5 аиболее высокие температуры обьекщественно превышающие температуиоагента, поддерживаются за счет, чения теплового сопротивления меж- 10 ьектом и жидким криоагентом, достиого понижением уровня жидкого гента в камере с хладопроводом и уве-. ием паровой прослойки между жидкриоагентом и хладопроводом — 15 ой вплоть.до полного вытеснения пажидкого криоагента из камеры с хлаоводом с образованием паровой ки в колене трубки, сообщающей межбой обе камеры, что обеспечивается 20 шением давления паров в камере с хлаоводом при закрывании клапана на е для отвода паров.

ыполнение трубки 7, соединяющей ка, не только выходящей у дна камеры 4, 25 роме того изогнутой с образованием а и расположение конца этой трубки в ре 3 ниже уровня колена позволяют тить до минимума тепловой контакт хладопровода с криоагентом при любых взаимных положениях, Все зто обеспечивает расширение диапазона рабочих температур и снижение расхода термез ге н та.

Формула изобретения

Терморегулируемый криостат для исследования обьектов, содержащий теплоизолированный корпус, две сообщенные одна с другой камеры для жидкого криоагента, установленный в одной из камер хладопровод с держателем для размещения обьекта. и приспособление для поддержания уровня криоагента в камере с хладопроводом,отл ича ющийся тем, что,с целью расширения диапазона рабочих температур и снижения расхода криоагента, хладопроводом служит торцовая стенка первой камеры, а приспособление для поддержания уровня криоагента содержит трубку, изогнутую с образованием колена, один конец которой расположен в первой камере у ее дна, а другой конец — во второй камере ни>ке уровня колена, трубку для отвода паров криоагента из первой камеры, имеющую участок, расположенный во второй камере ниже предполагаемого уровня криоагента в ней, и регулирующий клапан, установленный на этой трубке,