Криостат

 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для охлаждения приемников лучистой энергии. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик криостата. Криостат содержит помещенную в вакуумную рубашку 1 ванну 2 с хладагентом, в верхней части которой расположены выпарные 3 и заливочный 6 патрубки, выполненные в виде спиралей с радиусом кривизны витков, большим радиуса боковой поверхности ванны , и держатель 9 охлаждаемого образца, который снабжен по меньшей мере одним диском 11 из материала с повышенной теплопроводностью , причем диаметр диска составляет 0,8 - 0,9 диаметра внутренней боковой поверхности ванны. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 G 05 D 23/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4873300/24 .:(22) 11.10.90 . (4.6) 30.05.92. Бюл. ЬЬ 20 (71) Государственный институт прикладной оптики (72) В.А.Андреев, B,C,Äàðüèí, Н.М.Михайлов и В.Н.Рыжков (53) 621.555 (088;8) (56) Авторское свидетельство СССР . М 724895, кл. G. 05 0 23/30, 1975.

Авторское свидетельство СССР

М 434390, кл. G 05 0 23/30, 1971; (54) КРИОСТАТ (57) Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для ох,., ЯЛ,„1737427 А1 лаждения приемников лучистой энергии.

Цель изобретения — улугшение эксплуатационных характеристик криостата. Криостат содержит помещенную в вакуумную рубашку 1 ванну 2 с хладагентом, в верхней части которой расположены выпарные 3 и заливочный 6 патрубки, выполненные в виде спиралей с радиусом кривизны витков, большим радиуса боковой поверхностй ванны, и держатель 9 охлаждаемого образца. который снабжен по меньшей мере одним диском 11 из материала с повышенной теплопроводностью. причем диаметр диска составляет 0,8 — 0.9 диаметра внутренней боковой поверхности ванны. 1 ил.

1737427

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для ох. лаждения приемников лучистой энергии.

Известен криостат, состоящий из двух цилиндров (наружного и внутреннего), соединенных между собой с помощью трубки, проходящей через верхние стенки обоих цилиндров.

Однако в этом криостате жидкость можно хранить только при его вертикальном положении. В случае наклона жидкость из него выливается, что создает трудности при эксплуатации криостата, а также при транспортировке и хранении в нем жидкости, значительно снижая его надежность и область применения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является криостат, содержащий помещенную в вакуумную рубашку ванну с хладагентом, в верхней части которой установлены выпарные и заливочный патрубки, выполненные в виде спиралей с радиусами кривизны витков .больше радиуса боковой поверхности ванны, и держатель охлаждаемого образца, расположенный по оси ванны, причем выпарные патрубки размещены на pdBHblx расстояниях по окружности ванны и соединены с установленным выпарным кольцом, которое патрубком соединено с атмосферой через верхнюю стенку вакуумной рубашки.

При наклоне криостата от вертикального положения в любую сторону хладагент заполняет те выпарные патрубки, места ввода которых в ванну оказываются ниже уровня хладагента, В связи с тем, что диаметр спиралей больше диаметра ванны, хладагент не выливается через них. Поскольку запивочный патрубок тоже выполнен в виде спирали с радиусом кривизны больше радиуса ванны, то через него хладагент тоже не выливается при наклоне в любую сторону от вертикального положения на угол 90, т.е. при наклоне криостата до горизонтального положения.

Однако известный криостат не может работать, если хладагента останется меньше половины ванны, поскольку при наклоне криостата от вертикального положения на угол 90 в любую сторону хладагент оказывается ниже держателя охлаждаемого образца.

Цель изобретения — улучшение эксплу.атационных характеристик криостата за счет увеличения длительности его работы на одной заправке хладагентом.

Поставленная цель достигается тем, что в криостате, содержащем помещенную в вакуумную рубашку ванну с хладагентом, в верхней части которой расположены выпар10 верхней части которой на равных расстояниях по окружности закреплено восемь выпарных патрубков 3. выполненных в виде спиралей с радиусами кривизны больше ра20 диуса боковой поверхности ванны 2 (на чертеже для упрощения показана одна спираль). Другими концами патрубки 3 подведены к выпарному кольцу 4, которое патрубком 5 соединено с внешней средой.

55 ные и заливочный патрубки, выполненные в виде спиралей с радиусом кривизны больше радиуса боковой поверхности ванны, и держател,ь охлаждаемого образца, расположенный по центру ванну, держатель охлаждаемого образца снабжен по крайней мере одним диском, выполненным из материала с повышенной теплопроводностью и помещенным внутрь ванны, причем диаметр диска равен 0.,8 — 0,9 диаметра внутренней боковой поверхности ванны, На чертеже показан предлагаемый криостат.

Криостат содер:;:ит помещенную в вакуумную рубашку 1 ванну 2 с хладагентом, к

Заливочный патрубок 6 тоже выполнен в виде спирали с числом витков, равным единице или больше, и соединен с внешней редай через фланец 7, который соединен с вакуумной рубашкой 1 при помощи вакуумного уплотнения 8. По центру ванны 2 расположен держатель 9 охлаждаемого образца 10, который снабжен по крайней мере одним диском 11, выг олненным из материала с повышенной теплопроводностью (например, из меди, алюминия, серебра или др,). и помещенным внутрь ванны. В тех случаях, когда длина ванны 2 больше ее диметра может быть установлено два или больше дисков 11, располагая их симметрично относительно внутренней полости ванны 2. Диаметр диска 11 равен 0,8 — 0,9 диаметра внутренней боковой поверхности ванны 2, толщина диска 11 0,5 — 5,0 мм, Входное окно

12 выполнено из материала, прозрачного для рабочей длины волны приемника излучения — охпаждаемого образца 10.

Криостат работает следующим образом, При наклоне криостата от вертикального положения на угол 90 в любую сторону хладагент заполняет те выпарные патрубки

3, места ввода которых в ванну 2 оказываются ниже уровня хладагента. Однако, а связи с тем, что размеры спиралей больше диаметра ванны 2, хладагент не выливается через них в выпарное кольцо 4, что позволяет соединять последнее патрубком 5 с внешней средой. Поскольку заливочный патрубок 6 тоже выполнен в виде спирали с радиусом кривизны больше радиуса ванны, через него

173742?

Формула изобретения

Составитель В.Рыжков

Редактор M.Ïåòðîâà Техред M.Mopãåí Tàë Корректор С.Шевкун

Заказ 1891 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 хладагент тоже не выливается. По мере расхода хладагента при наклоне криостата от вертикального положения на угол 90 уровень хладагента может уменьшаться ниже держателя 9 охлаждаемого образца 10, однако диск 11 остается погруженным в хладагент, благодаря чему обеспечивается эффективное охлаждение образца 10;

Выполнение диаметра диска 11 равным (0,8 — 0,9)d, где б — диаметр внутренней полости ванны 2, позволяет увеличить длительность работы криостата на одной заправке до расхода хладагента на 80 — 90 g от общего обьема при наклоне криостата от вертикального положения на угол 90 в любую сторону, что приводит к увеличению длительности работы криостата на одной заправке хладагентом по сравнению с прототипом примерно в 2 раза, Криостат, содержащий помещенную в вакуумную рубашку ванну с хладагентом, в

5 верхней части которой расположены выпарные и заливочный патрубки, выполненные в виде спиралей с радиусом кривизны витков больше радиуса боковой поверхности ванны, и держатель охлаждаемого образца, установ10 ленный пооси ванны,отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик криостата за счет увеличения длительности его работы на одной заправке хладагентом, держатель снабжен

15 по меньшей мере одним диском, выполненным из материала с повышенной теплопроводностью, причем диаметр диска составляет 0,8 — 0,9 диаметра внутренней боковой поверхности. ванны.