Пароструйный криостат Советский патент 1977 года по МПК G12B15/04 G05D23/00 

1

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

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

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является струйный криостат, который можно использовать для охлаждения оптоэлектронных приборов (ФЭУ, светодиодов и т.д.), состоящий из паронапорного контейнера с жидким хладагентом (сосуд Дьюара с герметичной пробкой) и холодильной камеры (теплоизолированный ненал 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 беснрерывной 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 камере, ириводящий к дрейфу параметров (напри.мер, фоточувствнтельностн) охлал даемого объекта. По мере выкипания жидкого азота из паронапориого контейнера уровень его поверхности постепенно нонижается. Это приводит к изменению давления паров азота i, следовательно, скорости их протекания по паропроводу и холодильной камере, что вызывает изменения температуры охлаждения оптоэлектронного прибора, т.е. точности оптических измерений.

Целью изобретения является увел гчение времени непрерывной работы прн одновременном увеличении стабильности температуры в холодильной камере.

Это достигается тем, что предлагаемый криостат соде1)жит резервуар, сообщаюп1,ийся но жидкостному TpaivTy с наронапорным контейнером, нрн этом холодильная камера соединена с резервуаром дополнительным паропроводом, конечный часток которого внутри резервуара выполнен с возмон ностью неремещения но вертикали.

На чертеже схематически показан предлагаемый криостат.

3

В криостате пары азота из закрытого контейнера 1 по паропроводу 2 нагнетаются в холодильпую камеру 3. Пройдя через камеру и охладпв объект 4, пары по дополнительному паропроводу 5 выпускаются в хладагент резервуара 6, который по переливной трубке 7 непрерывно питает хладагентом контейнер 1. Паронровод 5 снабжен устройством 8, позволяющим перемещать его но вертикали.

Принцип работы криостата заключается в следующем.

В результате кипения жидкого азота его пары накапливаются в верхней части наронапорного контейнера 1. Эти пары под действием собственпого давления пагнетаются через паропровод 2 в холодильную камеру 3. Там они с помоп,ью фигурных прокладок направляются, например, на фотокатод ФЭУ, обдувают его п вытесняются через дополнительный паропровод 5 в резервуар 6, благодаря чему уровень хладагента в паропапорном контейпере 1 автоматически поддерживается постоянным и равным уровню погружения конца дополнительного паропровода 5 в резервуаре 6. Благодаря этому поток паров в холодильной камере строго стациона)ный (в отличие от прототипа), и стабильность температуры охлаждаемого объекта значительно выще.

Так как уровень азота в контейнере не зависит от уровня азота в резервуаре, пополнение запаса азота в резервуаре происходит без прерывания работы оптоэлектроппого прибора. Если менять глубину погружения дополнительного наропровода, можно производить тонкое варьирование температуры в холодильной камере, что значительно облегчает установку оптимального телшературного режима, например, ФЭУ.

Фор м у л а п 3 о б ) е т е п и я

Пароструйпый криостат, содержащий паронанорный контейнер п холодильную камеру, соединенные паропроводом, о т л и ч а ю HI ийс я тем, что, с целью увеличения времени непрерывной работы при одновременном увеличенпи стабильности температуры в холодильной камере, он содержит резервуар, сообщающийся по жидкостному тракту е паропапорным коитейнером, при этом холодильпая камера соединена с резервуаром дополнительным

паропроводом, конечный участок которого внутри резервуара смонтирован с возможностью пере.мещения но вертикали.