Способ получения сверхнизких температур Советский патент 1984 года по МПК F25B9/02 

ел

сд Изобретение относится к криогенной технике, а именно к технике пол чения сверхнизких температур методом растворения Нев Не с использо нием абсорбционной откачки паров над криогенной жидкостью. Изве.стен способ получения сверхнизких температур путем растворения Не в Не в камере растворения, откачки паров Ме из камеры испарения при помощи диффузионных или форвакуумных насосов, возврата их в каме ру растворени-я с расширением в дрос селе и охлаждении в теплообменнике,, причем все перечисленные аппараты за исключением насосов помещают,в криостате l . Недостатком известного способа является наличие работающей при ком натной температуре систеглд откачки. вследствие чего неизбежно отепление откачиваемого газа и его расширение обуславливающее необходимость применения средств откачки большой производительности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спосо получения сверхнизких темпера тур пу: тем растворения Не в Не в камере растворения, откачки паров Не из к меры 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 размещают в криостате 2 j . Недостатком данного способа является нестабильность температуры в ка мере растворения и, как следствие, низкая устойчивость работы устаноВки. . . . - . Цель изобретения - стабилизация температуры в камере растворения путем обеспечения стабильной циркуляции Не. . . Указанная цель достигается тем, .что согласно способу получения сверх низких .температур путем растворения Не в Не 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 раст ворения с расаиирением в дросселе и охлаждения в теплообменнике, причем все перечисленные аппараты размещают в криостате, сконденсированные пары Не перед расширением собирают в криостатированной емкости, а циркуляцию Не осуществляют под действием давления насыщенных паров, создаваемых в этой емкости. Криосорбционные насосы охлаждают путем заполнения их оболочек жидким 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 гелиевый криостат 1 с ванной жидкого гелия при температуре 4,2 К, в которой размещены камера растворения 2 Не в Не и система циркуляции Не в виде испарения 3, линии откачки паров Не, двух криосорбционных насосов 4 периодического действия, и линии возврата Не с конденсатором 5 и дросселем б. Камера испарения 3 соединена с одним каналом теплообменника 7, другой канал которого, соединен с камерой растворения 2 и дросселем 6. На линии возврата Не установлена криостатируемая емкость, размещенная между конденсатором 5 и дросселем б. Линия возврата Не 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 ликвидащ1и утечек газообразного гелия вместо дросселирующих элементов 9 могут быть установлены два клапана. В линии откачки паров Не установлены вентиль 10 для регулиров.ания скорости откачки и золотниковый переклю- j чатель 11. Каждый насос 4 содержит сорбирующий 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, прог ежуток между которыми отвакуумиро- ван, а ее придонная область сообщена с ванной криостата 1 посредством запиточного трубопровода (не показан) . Сорбирующий 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. I , Предлагаемый способ осуществляют путем растворения Не в Не в камере растворения 2, откачки паров Не из камеры испарения 3 с помощью криосорбционных насосов 4, поочередной регенерации последних, конденсации выделяющихся при этом паров Не в конденЬаторе 5, возврате их в камеру растворения 2 с расширением в дросселе 6 и охлаждение в теплробменнике 7, сконденсированные пары Не перед расширением в дросселе 6 собирают в криостатируемой емкости 8;, циркуляцию Не осуществляют дод дей- ствием давления насыщенных паров.

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, отличающий- 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, 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.