КРИОГЕННАЯ КАМЕРА Советский патент 1974 года по МПК F25D3/10 

1

Изобретение относится к криогенной технике, преимущественно к области термостатирования при низких температ)фах, в частности к криогенпым камерам для низкотемпературного исследования разлнчных объектов.

Известна криогенная камера, содержащая сосуд Дьюара и приставку для образца. Такая камера в рабочем состоянии обращена горловиной вниз, ириставка с раз мещеииым на ней объектом охлаждения герметично соединена с горловиной сосуда Дьюара и вместе с кожухом, связанным с горловиной фланцем, образует вакуумнруемый объем в зоне размеще;ния исследуемого объекта. Кроме того, в камеру через горловин|у введена трубка, сооб1цающая камеру с хладагентом и атмосферой.

Известная камера позволяет осуществлять глубокое охлаждение объектов. Для смены объектов необходимо установить камеру горловиной вверх, разгерметизировать вакуумируемый объе.м, отогреть исследуемый объект и заменить его новым.

Поскольку приставка для образца и впутреп.пяя трубка горловины сосуда Дьюара saкуумно соединены при помощи фланца и вакуумного уплотнения, то после момента установки приставки и до момента установки ка.меры горловиной вниз испаряющийся хладагент вытесняет жидкость через трубку, так как над уровнем хладагента создается избы2

точное давление. конец трубки при этом находится ниже уровня жидкого хладагента. Следовательно, необходимо очепь быстро закреплять приставку, |устанавлизать йссле.дуемый обьект и колсух, откачивать вакуумный объект и размещать горловиной вниз. Однако для выполнения указанных операций требуется значительное время. В такой камере смену объектов можно осуществлять только после выкинания хладагента, носкольку при разгерметизации вакуумируе.мого объема и отогреве объекта охлаждеи Я камеру нужно устанавлнвать горловиной вверх, но при этом над уровнем хладагента также со5здается избыточное давление, из-за чего жидкий хладагент вытесняется через трубку. Для отогрева образца требуется зпачительиое время. Кро.ме того, в процессе эксплуатации известпую камеру невозможно дозалить жидким

0 хладагентом, так как при дозаливке вакуумпруеА ый объем необходимо разобрать.

Целью изобретения является устранение вытеснения хладагента нарами из сосуда Дьюара во время устаиовки и смены объектов и

5 обеспечение возможности заливки камеры л идким хладагентом в процессе работы при положении камеры горловиной вниз. Это достигается тем, что в камеру введена дополнительная U-образная трубка, соединяюи ая по30лость горловины сосуда Дьюара с атлгосферой

и проходящая через объем с жидким хладагентом.

На чертеже показана предлагаемая вакуумная криогенная камера.

На горловине сосуда Дьюара 1 герметично укреплены фланцы 2 и 3. На фланце 2 крепится приставка 4 посредством вакуумного уплотнения 5.

В приставке 4 установлен охлаждаемый объект - резонатор 6. К фланцу 3 при помощи ваку|умного уплотнения 7 прикреплен кожух 8. Для предохранения сосуда Дьюара от избыточного давления, возникающего при испарении хладагента, в него введены трубки 9 и 10. При этом трубка 9 предохраняет полость от избыточного давления при положении камеры горловиной вниз, т. е. в рабочем положении, а трубка 10 - при положении камеры горловиной вверх, т. е. при установке, отогреве или смене резонаторов.

Патрубок 11 предназначен для откачки вакуумируемого объема. Связь резонатора с внешними устройствами осуществляется через линии связи 12. Линии связи соединены с коЖ)ухом 8 вакуума1ым уплотнением 3. Резонатор помещен в стакан М. На приставке 4 можно закреплять не только охлаждаемый резонатор, но и другой охлаждаемый объект.

Камера работает следующим образом.

Сосуд Дьюара / устанавливают горловиной вверх и заполняют его жидким хладагентом. Заполнение лшжио производить и .после сборки камеры через трубки 9 или 10. Далее крепят пр1истав1ку 4 к фланцу 2 при помощи вакуумиого уплотнения 5 и устапавливают резонатор 6. Отвод napoiB при этом осуществляют через трубну 10; вытеснения лсидкости через трубку 9 не происходит, так ка;к в сосуде |не В 0зникает избыточиого да1вления над уравнем жидкости.

После установки резонатора 6, кожуха 8 и откачки вакуумируемого объема через патрубок // камеру устанавливают горловиной вниз. Нри этом жидкий хладагент заполняет внутреннюю труб,К|у горловилы сосуда Дьюара и нолость приставки 4, на которой установлен охлаждаемый резонатор 6 в стакане 14 (или другой образец). В указанном положении камеры отвод паров осуществляют через трубку 9.

Для смены охлаждаемого резонатора необходимо устанавливать камеру горловиной вверх. Хладаге 1т при этом из полости приставки 4 и горловины сосуда Дьюара перетекает в объем с жидкостью, а пары отводятся по трубке 10. Далее разгерметизируют вак|уумируемый объем, отогревают и меняют резонатор 6. При смене резонатора пет необходимости снимать приставку 4. Дозаливку жидКИМ хладагентом камеры при положении ее горловиной вверх производят через трубку 9, а при положении камеры горловиной вниз - через трубку 10.

Предмет изобретения

Криогенная камера, выполненная в виде сосуда Дьюара, снабженного горловиной, трубкой для заливки хладагента и дренирования

пара при положении камеры горловиной вниз и установленной .на горловине приставкой для образца, отличающаяся тем, что, с целью предупреждения вытеснения хладагента из сосуда Дьюара во время установки и смены охлаждаемого образца, а также обеспечения возможности заливки камеры жидким хладагентом в процессе работы при положении камеры горловиной вниз, в камеру введена дополнительная U-образная трубка, соедипяю40 щая ПОЛОСТЬ горлавины с ат1мосферой.

/J

8