Пароструйный криостат

 

| .1 545009

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сони Советских

Социалистических

Республик

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03.73 (21) 1889913, 25 (51) М. Кл. G 12В 15/04

G 05D 23/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Вюллете||ь № 4

Дата опубликования описания 09.03.77 (53) УДК 536.581(088.8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В, Евстропов, Б. Н. Калинин, А. С. Малкин и Б. В. Царенков

Ордена Ленина физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе (71) Заявитель (54) ПАРОСТРУЙНЫЙ КРИОСТАТ

Изобретение относится к технике охлаждения различных оптоэлектронных приборов, в частности серийных фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) .

Известны криостаты, в которых отсутствует холодильная камера, вследствие чего можно охлаткдать лишь объекты весьма малых размеров.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является струйный криостат, который можно использовать для охлаждения оптоэлектронных приборов (ФЗУ, светодиодов и т.д.), состоящий из паронапорного контейнера с жидким хладагентом (сосуд Дьюара с герметичной пробкой) и холодильной камеры (теплоизолированный пенал с оптическим окном), соединенных паропроводом. Закупоренный паронапорный контейнер выполняет здесь одновременно функцию резервуара-хранилища жидкого азота. Недостатки известного криостата, проистекающие из-за такого совмещения, следующие.

1. Недостаточное время беспрерывной работы. Весь запас жидкого азота сосредоточен в закрытом сосуде. Когда запас израсходован, в процессе зарядки герметизация неизбежно нарушается, пары азота не поступают в это время по паропроводу в холодильную камеру и оптоэлектронный прибор, находящийся в ней, изменяет свою температуру, а следовательно, и параметры, что приводит к остановке в работе из-за резкого понижения точности оптических измерений.

2. Дрейф температуры в холодильной каме5 ре, приводящий к дрейфу параметров (например, фоточувствнтельности) охлаждаемого объекта. По мере выкипания жидкого азота il3 паронапорного коитепнсра уровень его поверхности постепенно понижается. Зто приводит

10 к изменению давления паров азота ii, следовательно, скорости их протсканпя по паропроводу и холодильной камере, что вызывает изменения температуры охлаждения оптоэлектронного прибора, т.е. точности оптическi|к изме|5 рений.

Целью изобретения является увеличение времени непрерыв||ой работы при одноврсмснном увеличении стабильности температуры в холодильной камере.

Зто достигается тем, что предлагаемый криостат содержит резервуар, сообщающийся по жидкостному тракту с паронапорным контейнером, при этом холодильная камера соеди

>5 иена с резергуаром дополнительным паропроводом, конечный участок которого внутри резервуара выполнен с возможностью перемещения по вертикали.

На чертеже схематически показан предла30 гаемый криостат.

545009

Составители А. Лобанов

Текред А. Камышникова

Корректор Л. Котова

Редактор Е. Караулова

Заказ 30/15 Изд. М 148 Тираж 729 Подписное

Ц1-1ИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугискав паб., и. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

В криостате пары азота из закрытого контейнера 1 по паропроводу 2 нагнетаются в хОлодпльную камеру 3. Пройдя через камеру и охладив об ьект 4, пары по дополнительному паропроводу 5 выпускаются в хладагснт резервуара 6, который по переливной трубке 7 непрерывно питает хладагснтом контейнер 1.

Паропровод 5 снабжен устройством 8, позволяющим перемещать его по вертикали.

Принцип работы криостата заключается в следующем.

В результате кипения жидкого азота его пары накапливаются в верхней части паронапорного контейнера 1. Эти пары под действием собственного давления нагнетаются через паропровод 2 в холодильную камеру 3. Там они с помощью фигурных прокладок направлгпотся, например, на фотокатод ФЭУ, обдувают его и вытесняются через дополнительный паропровод 5 в резервуар 6, благодаря чему уровень хладагецта в паронапорном контейнере

1 автоматически поддерживается постоянным и равным уровню погру>ксния конца дополнительного паропровода 5 в резервуаре 6. Благодаря этому поток паров в холодилш1ой камере строго стационарный (в отличие от прототипа), и стабильность температуры охлаждасмого объекта значительно выше. 1ак как уровень азота в контейнере не зависит от уровня азота в резервуаре, пополнение запаса азота в резервуаре происходит без прерывания работы оптоэлектронного прибора.

Если менять глубину. погружения дополнительного паропровода, можно производить тонкое варьирование температуры в холодильной ка10 мере, что значительно облегчает установку оптимального температурного режима, например, ФЭУ.

Фор мул а изобретения

15 Пароструйный криостат, содержащий наронапорный контейнер и холодильную камеру, соединенные паропроводом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения времени непрерывной работы при одновременном увели20 чснии стабильности температуры в холодильной камере, он содержит резервуар, сообщающийся по жидкостному тракту с паронапорным контейнером, прп этом холодильная камера соединена с рсзервуаром дополнительным

25 паропроводом, конечный участок которого внутри резервуара смонтирован с возможностью псрсмещения lio вертикали.