Устройство для получения низких температур Советский патент 1991 года по МПК F25J1/00 

О

со

с

Os XI

ю

ск XI

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к рефрижератором растворения Нев Не, и наиболее эффективно может быть использовано для исследований свойств твердых тел высокочастотными акустическими и электродинамическими методами в области температур ниже О 3 К

Цель изобретения - повышение чувствительности акустических и электродинамических измерений при сохранении холодопроизводительности и повышение точности ориентации экспериментальной ячейки

На чертеже схематично представлено устройство для получения низких темпера- тур

Устройство содержит камеру 1 испарения, камеру2 растворения, соединительную трубу 3 между камерами растворения и испарения теплообменники А теплоизоляци- онную пробку 5 тонкостенную штангу 6 для введения пробки 5 в камеру растворения, электродинамические тракты 7 трансформаторы 8 импеданса тяги 9 настройки трансформаторов импеданса, механизм 10 ориентирования экспериментальной ячейки, тягу 11 механизма ориентирования экспериментальной ячейки, соединительную трубку 12 для ввода тяги 11 вполость пробки 5,вакуумные уплотнения 13 тяг 9 и 11, ваку- умно-плотные разъемы 14, экспериментальную ячейку 15 трубку 16 откачки прибора и контроля вакуума,обечайку 17 пробки верхний фланец 18 пробки 5, нижний фланец 19, вакуумные уплотнения 20 холодопровод 21, теплообменник 22 теплоизоляционные экраны 23, гибкие отрезки 24 электродинамических трактов верхний фланец 25 кри- остата

Теплоизоляционная пробка 5 состоит из тонкостенной обечайки 17 и фланцев 18 и 19, соединенных с обечайкой вакуумными уплотнениями 20 например индиевыми Измерительная экспериментальная ячейка 15 устанавливается на нижнем фланце 19 Тепловой контакт экспериментальной ячейки с камерой растворения обеспечивается с помощью холодопровода 21, выполненного, например из пучка медных проводов и впаянных во фланец 19 Нижний конец пуч- ка спечен с теплообменником 22, представляющим собой, например спеченный блок из медного порошка Электродинамические тракты 7, соединительная трубка 12 и труб- кз 16 располагаются внутри штанги 6 и сквозь фланец 18 входят в полость пробки Вакуумно-плотные разъемы 14 и уплотнения 13 расположены над верхним фланцем 25 криостата Внутри пробки 5 могут быть оаспотожены дополнительные теплоизоля

ционные экраны 23 Экспериментальная ячейка электрически соединяется с транс форматорами 8 импеданса с помощью, напримергибких отрезков 24 электродинамических трактов

Расстояние от дна камеры испарения до экспериментальной ячейки выбрано в соот ветствии с соотношением

н f (2+

( ) (Ти - дт ) + 1

2, А н i А н i 1

где Н - расстояние от дна камеры испаре ния до верха камеры растворения м

Г- расстояние от дна камеры испарения до экспериментальной ячейки м

RT - удельное тепловое сопротивление Капицы на границе смесь Не- Не - тепло обменник, расположенный в камере раство рения К4-м2/Вт

RX удельное тепловое сопротивление Капицы на границе холодопровод - экспериментальная ячейка К4-м2/Вт,

Ах - удельная теплопроводность мате риала холодопровода, Вт/К М,

AHI удельная теплопроводность материала I электродинамического тракта или тяги настройки трансформатора импеданса, Вт/Юм,

АН| - площадь поперечного сечения материала i электродинамического тракта или тяги настройки трансформатора импеданса м2

Ах - площадь поперечного сечения холодопровода, м ,

N - количество электродинамических трактов и тяг,

Ти - температура Не в камере испарения, К;

д Т - разница между температурами экспериментальной ячейки и смеси Не-4Не камеры растворения К

Устройство работает следующим образом.

Измерительную ячейку крепят к нижнему фланцу 19, обеспечивая механический тепловой контакт с холодопроводом 21 К измерительной ячейке подсоединяют гибкие отрезки 24 электродинамических трактов. Затем собирают пробку с помощью уплотнений 20, откачивают из нее воздух через трубку 16 и загружают в камеру растворения до плотного контакта конических частей теплоизоляционной пробки 5 и соединительной трубы 3 При откачке паров 1 Не устройство переходит из испарительного в растворительный режим, обеспечивая

охлаждение экспериментальной ячейки до температуры в несколько десятков миллигрэ- дусов, Согласование импедансов экспериментальной ячейки с электродинамическими трактами и изменение ориентации экспериментальной ячейки осуществляют с помощью тяг 9 и 11 введения устройства из раствори- тельного режима.

Формула изобретения 1. Устройство для получения низких температур растворения Не в Не, содержащее соединенные теплообменниками и трубой камеры испарения и растворения, вакуумную теплоизоляционную пробку, пустотелую штангу для введения пробки и экспериментальную ячейку, отличающее- с я тем, что, с целью повышение чувствительности акустических и электродинамиче- ских измерений при сохранении

0

5

0

холодопроизводительности, устройство дополнительно содержит настраиваемые трансформаторы импеданса с электродинамическими трактами, установленные вместе с экспериментальной ячейкой в вакуумной теплоизоляционной пробке, причем последняя выполнена разборной и размещена в трубе , а ячейка электрически соединена с трансформаторами импеданса через электродинамические тракты и имеет тепловой контакт с теплообменником камеры растворения через холодопровод,

2. Устройство поп.Ч.отличающее- с я тем, что. с целью повышения точности ориентации экспериментальной ячейки, в пробку дополнительно введена соединительная трубка с тягой механизма ориентации экспериментальной ячейки.

Изобретение относится к криогенной технике. Цель изобретения - повышение чувствительности акустических и электродинамических измерений при сохранении холодопроизводительности. Для этого устройство дополнительно содержит трансформаторы импеданса 8 с электродинамическими трактами 7, установленные вместе с экспериментальной ячейкой 15 в вакуумной теплоизоляционной пробке 5, причем последняя выполнена разборной и размещена в трубе, а ячейка 15 электрически соединена с трансформаторами через электродинамические тракты 7 и имеет тепловой контакт с теплообменником камеры растворения через холодопровод 21. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.