Криогенная пузырьковая камера Советский патент 1975 года по МПК G01T5/06 

(54) КРИОГЕННАЯ ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА kUHHbi) гибкого элемента. Локальные токи холодной жидкости способствуют возникно1ве1шю термических и оптических неоднород-г костей (2,3) в рабочем объеме и приводят к искажению треков и значительному ухуашению точности восстановлеш я координат f событий в прсх;транстве камеры из-за orm ческой дисторсии. Предложенная компенсация холодных локальных токов созданием встречного горя-; .чего 4ронта жидкости (более высокой твм пературы чем в рабочем объеме), как показывает практика, ненадежна из-за неустойчи вости процесса удерживания холодной жидкости в верхней части объема более теплой жидкости (имеют место периодические срыв холодных токов в рабочем объеме) и неделесоофаана в связи с тем, что горячая точка J будучи устраненной под поршнем, фактически переносится в рабочий объем, где является зоной паразитного вскипания. Кроме того, при выполнении рааделитель ной перегородки теплоизолирующей необходимость ее изоляции увеличивает толщину и, следовательно, массу, что способствуя возникновению паразитных осцилляции давления в рабочем объеме, ухудшает стабильность нижнего давления. Цель изобретения - исключить локальные токи холодной жидкости из зоны гибкого элемента (т.е. исключение переохлажДения гибкого элемента), уменьшить массу перегородки (уменьшение плавления ниж-i него давления). Это достигается путем использования жнакости между поршнем и разделительной перегородкой в качестве промежуточного хладагента для термостатирования рабоче го- объема камеры благодаря тому, что : теплообменник, термостатируюший рабочий объем, размещен в жидкости над перегород-; кой и Перегородка выполнена в виде теПЯ передающей стенки, через которую отводится динамическое тепловыделение рабочего объема. Благодаря этому жидкость между поршнем и перегородкой, как хладагент, име ет температуру по условиям работы ниже температуры жидкости в рабочем объеме; и ее температура зависит от величины дина мического тепловыделения в рабочем объеме и теплопередающих свойств перегородки {при неизменной поверхности), Подвижная разделительная перегородка, д;ш сохранения Жесткости .вогнутая в сторощ поршня, имеет толщину, равную толщине гибкого элемента для обеспечения постоянной плотно сти теплового потока и обеспечивающую . , при разнице температур, исключаюшёй пере- ход жидкости нал. перегородкой в перегре тое состояние, передачу тепла в количеств, 55о равном динамическому тегшопыделению в рабочем . На чертеже схематиче ;ки нас бражено ; поперечное сечеине криогенной пузырьковой камеры. Предлагаемая камера содержит раситернтельную систему, низкотемпературная часть которой состоит из поршня 1 и разделительной перегорюдки 2, сопряженной с гибким элементом 3. В объем -4 между поршнем fe разделительной перегородкой помещен теплообменник 5, термостатируюяшй рабочий |объем 6. Подвижная разделительная перегородка 2, отделяя подпоршневой объем 4 (ОТ рабочего объема б, образует термостатируюшую поверхность камеры. Стенки камеры над перегородками на длине, обеспечивающей эффективную изоляцию, покрыты изоляционньгм материалом 7, например по-Ч нопластом, для предотвращения переохлаж-, дения стенок в рабочем объеме. ТеплообмеАник 8 обеспечивает равное переохлаждение верхней части подпоршневого объема. Перегородка 2 при постоянной толщине, равной толщине гибкого элемента, вогнута в сторону nopiiJHH, что эконокгат рабочий объем и сохраняет жесткость перегородки в такой степени, что расщирекие рабочей жиДакости осуществляется практически только за счет деформации гибкого элемента 3. t ; Одним из возмоисных материалов для ИЭА :готовле шя neperopoaMi, удовлетворяющим Требованию отвода через него динамическо го тепловыделения с определет{ой разницеД температур по обе стороны перегородки при достаточной прочности и додговечности гибкого элемента, является стеклопластик,например марки ЭДТ-10, АГ--4С (для типичкых условий работы жидководородных пузырьковьк камер).j Форма перегородки в плане лoжeт быть произвольной, т.е. Бпасанной в камеру любой конфигурации. I.., , Тепло, выделяющееся в рабочем объеме вследетвке необратимости процессов расширения сжатия, отводится через перегород ку 2 в жидкость ггод поршнем 1, где поглощается и выносится из контура камеры хладагентом термостатир тоцшго теплообменник 5. тепла преимущественно через вер -нюю поверхность камеры предпочтительнее ;в СВЯЗИ с наиболее упорядоченным режимом двк5кения жидкости, участвуюшей в конвек.тивном теплообмене (преимущественно в идеале нисходяшие восходящие линии тока У, и исключением опасности скопления всплываю.щих ке успевиздх сконденскроваться пузьф: под перегородкой.

Формула изобретения

1. Криогенная пузырьковая камера, со((ержашая термостатический теплообменник расширдательную систему верхнего располо-f жения с поршнем и подвижной разделитель ной перегородкой, периферийная часть крто рой вьтолнена в виде гибкого элемента, с переохлажденной жидкостью поршнем и перегородкой, отличающаяся; тем, что, с целью повышения разрешакяаей | способности и точности измерений, теплооб менник помещен над разделительной neperoi. родкой в подпоршневую жидкость, а раздел тельная перегородка вьтолнена теппрпере- i (даюшей, причем ее теплопроводность вьгбрана так, что при разнице температур, исключающей перегрюи жидкости mia Т1е|ч 1ч ропкой, тепловой поток че( перегО|7одку равен практически динамическому делеш1ю в рабочем .

2.Камера tio п. 1, о т л и ч -ч ю ш а с я тем, что, с целью повышения равномерности постоянной плотиостц теплоотпода, перегородка вьтолнена одинаковой то/гпш1П 1 с гибким элементом и вогнутой в строну поршня.

3.Камера по п.1, р т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с цепью исключения переохлаждения стенок камеры R рабочем объеме, теплопроводящие стенки подпоршневого объема имеющие тепловой контакт с рабО чим объемом, теплоизолированы.