Криостат гелиевый

Рис. 174, Стеклянный гелиевый криостат

Гелиевые криостаты типа КГ [c.88]

Рис. 2. Криостат для измерения ЦР при гелиевых температурах Л — криостат в сборе (/ — лимб 2 — фланец волновода 5 — уплотнение тяги 4 — тяга 5 — пенопластовая пробка 6 — волновод из нержавеющей стали 7 — крышка 5 —войлочная прокладка Р — резиновая прокладка 10 — уплотнительное кольцо И — гайка 12 — гелиевый дьюар (азотный дьюар не показан) 13 — угольный термометр — резонатор /5 — поршень связи) В — резонатор (/-—кварцевый светопровод

Рис. 2.14. Установка для измерений в геометрии рассеяния. Рассеяние назад позволяет наилучшим образом отделить резонансно рассеянные 7-лучи от нерезонансного фона. а — общая схема установки, состоящей из цельнометаллического гелиевого криостата, системы источника и поглотителя, детектора и электромеханического вибратора б — система источника и поглотителя. Источник прикреплен к вольфрамовому блоку, расположенному против конического рассеивателя. Детектор защищен от прямого излучения слоем вольфрама толщиной более 2,5 см. /—вольфрамовый экран 2 — источник 3 — рассеиватель 4 — полоска медной фольги 5 — шток (бакелитовая или пирексовая трубка) 6 — электромеханический вибратор 7 — жидкий азот 8 — жидкий гелий 9 — трубки для протока гелия 10 — свинцовая защита II — сцинтилляционный детектор 12 — к диффузионному насосу 13 — алюминиевый стержень 14 — алюминиевый конус толщиной 0,15 мм 15 — рассеиватель из металлического осмия (185 мг см У, 16 — графитовый диск 17 — источник /8 — вольфрамовый экран

Чтобы еще более уменьшить газопроницаемость, на внутреннюю поверхность деталей криостата (гелиевого дьюара) наносился слой алюминия методом напыления. Слой металла служил диффузионным барьером для атомов гелия. Сверху он покрывался защитным слоем пластика. Комбинацией этих методов удалось получить газопроницаемость [c.54]

Обогрев места, подвергавшиеся размягчению, и сняв еще горячий криостат со станка, его помещают в разогретую печь для отжига. После отжига верхнюю часть припайки обрезают на безопасном для внутренних спаев расстоянии. Через отверстие в припайке вставляют в заготовку и закрепляют в нее ранее приготовленный стакан (для заливки жидкого гелия), к нижней части которого припаяна узкая трубка из специального стекла (не дающего сигналов ЭПР). Верхняя часть стакана должна быть слегка развернута. Развернутые края стакана спаивают с краями обреза припайки дьюаровским спаем, заканчивая тем самым отделку верхней части криостата. Нижнюю узкую часть внешней оболочки криостата отрезают по линии /( Сначала запаивают конец отростка, через который осуществлялось дутье в пространство между вторым и третьим цилиндрами, а потом на ручной горелке припаивают узкую нижнюю часть криостата из такого же специального стекла, из какого сделан отросток на внутреннем гелиевом стакане. Затем изделие отжигают. После отжига крепление растворяют в кислоте, а криостат серебрят и откачивают. [c.265]

Криостат — сосуд с широкой горловиной и экраном, охлаждаемым парами гелия погружен в азотный сосуд таким образом, что вакуумный кожух гелиевого сосуда является экраном, охлаждаемым жидким азотом. [c.83]

На рис. 2.1 схематически изображен кварцевый сосуд Дьюара, широко используемый для получения спектров ЭПР при температуре кипения жидкого азота, кварцевая кювета для оптических измерений и кювета, позволяющая получать спектры поглощения и спектры ЭПР одного и того же образца при 77 К [103 -105]. В таком криостате удается получить температуры ниже 77 К при интенсивном откачивании паров азота. В гелиевых криостатах этот прием позволяет понизить температуру до 1,2 К- Однако, как правило, откачивание применяют не для получения более низкой температуры, а для улучшения условий измерения спектров ЭПР, поскольку при этом снижается образование пузырьков газообраз.-ного азота при его кипении. [c.32]

Определение ПАУ в объектах окружающей среды, основанное на применении эффекта Шпольского, включает в себя их концентрирование путем экстракции н-гексаном, а затем идентификацию и количественное определение. В частности, количественное определение бенз(а)пирена проводят по линейчатым спектрам флуоресценции экстрактов [18]. Предел обнаружения с использованием внутренних стандартов составляет 10 7-10 8 о/д а д случае метода добавок - до 3 10 %. Как правило, спектры люминесценции регистрируют при 77 К (жидкий азот). Снижение температуры позволяет улучшить отношение сигнал/шум, однако сложность требуемого оборудования (гелиевые криостаты) гфепятствует внедрению сверхнизких температур. Обычно экстракт замораживают быстрым по-фужением тонкостенной кварцевой пробирки в жидкий азот. Иногда наносят каплю раствора на охлаждаемую площадку криогенератора. Для возбуждения люминесценции гфименяют источники с непрерывным спектром (ксеноновые лампы), из которого с помощью монохроматора или интерференционного фильтра вьщеляют полосы в 1-3 нм. Длины волн, рекомендуемые для возбувдения каждого ПАУ, приведены в [c.250]

В работах [124, 125] описана схема низкотемпературной комбинированной установки из гелиевого криостата и [c.36]

Многие типы гелиевых установок могут работать как в ожижи-тельном, так и в рефрижераторном режимах, что нередко используется в криогенной технике. Для некоторых криогенных систем, в частности для криогенных вакуум-насосов и для охлаждения сверхпроводящих устройств, требуется вначале накопить жидкий гелий, а затем поддерживать его постоянное количество. В этом случае рефрижераторный режим служит для конденсации непрерывно испаряющейся жидкости. В лабораторной практике гелиевые ожижители нередко используются как криостаты, в которых накопленная жидкость применяется для экспериментов, а ее постоянное количество обеспечивается работой ожижителя по рефрижераторному циклу. Рефрижераторный режим не всегда сопровождается ожижением гелия, нередко тепло от охлаждаемого объекта отводится путем подогрева газообразного гелия. [c.160]

Для минимизации тепловых потерь конденсируюш,ие поверхности гелиевых ловушек окружают радиационными экранами, охлаждаемыми жидким азотом. Касуэлл [82] предложил конструкцию экранов, с помощью которых расход гелия уменьшался в 200 раз. Следует отметить, что форма и расположение радиационных экранов весьма критичны, поскольку они ограничивают поток подлежащих откачке молекул газа. Более экономичной является методика с конденсацией испарившегося гелия и повторным его использованием. Описанный Фордом [83] криостат, работающий по принципу замкнутого цикла, представлен на рис. 18. Внешняя спираль змеевика, отводящая поток гелия, служит радиационным экраном. Такие насосы выпускаются разных размеров. Даже для самого маленького из них быстрота откачки азота составляет 5000 л с . Криостаты способны работать также и при пониженном давлении гелия, в результате чего температура конденсации может быть уменьшена до 2,5 К. Важность такой операции становится очевидной при рассмотрении рис. 15, из которою видно, что при температуре 4,2 К давление насыщенных паров водорода близко к 10 мм рт. ст. Снижение температуры криоповерхности до 2,5 К должно уменьшить давление Нз приблизительно до 10 мм рт. ст. Однако с помощью только криогенного насоса получить такой порядок сверхвысокого вакуума нелегко. Из данных экспериментальных исследований конденсации водорода на охлаждаемых гелием поверхностях, проведенных [c.198]

Главное различие заключается в необходимости при работе с водородом соблюдать меры, предотвращающие возможность взрыва, тогда как в гелиевых криостатах низкая теплота испарения гелия требует сведения теплоподвода к возможному минимуму. [c.115]

На рис. 352 показан гелиевый криостат, снабженный адсорбционным насосом с активированным углем. Благодаря применению встроенного адсорб- [c.411]

Рис. 352. Гелиевый криостат с адсорбционным насосом

Фиг. 31. Гелиевый термометр, помещенный в криостат и служащий для измерения теплопроводности.

Важное значение применение криостатов имеет не только для перевозки и хранения сжиженных газов, но и для различных экспериментальных исследований при низких температурах. На фиг. 209 приведена схема стеклянного криостата для размагничивания, содержащего жидкий гелий. Такие сосуды могут изготавливаться из стекла или металла. В ряде случаев откачка мсжстенного лростра Нства производится непрерывно в течение всего эксперимента 286]. Криостат, показанный на фиг. 209, состоит из двух коаксиально расположенных сосудов Дьюара. Во внутреннем сосуде содержится жидкий гелий, внешний заполняется жидким водородом или азотом для защиты гелия от притока тепла. Гелиевый сосуд связан трубой 1 большого диаметра с вакуумным насосом, служащим для понижения давления пара гелия. К трубе 2 присо-358 [c.369]

Фиг. 77. Лейденский гелиевый ожижитель, соединенный с криостатом.

Фиг. 7Э. Индикатор давлений для гелиевого криостата.

Датчики ЭПР. После краткого обзора криогенных систем перейдем к детальному описанию некоторых специальных экспериментальных ЭПР-устройств. Иногда [43] для этой цели приспосабливают гелиевый криостат типа У-4545А фирмы Вариан (фиг. 8.6). В немодифицированном виде он состоит из 3-сантиметрового прямоугольного отражательного резонатора для моды Г ю1 с круглым центральным отверстием связи. Резонатор состоит из двух скрепленных винтами половин с плоскостью разъема, проходящей через отверстие связи. Электрически он связан с волноводным трактом отрезком тонкостенного волновода из нержавеющей стали, который имеет стандартные для 3-сантиметрового диапазона внутренние размеры. Сверху дьюар закрыт крышкой из нержавеющей стали с отверстиями для выводов термосопротивлений и нагревателей. Через нее подается жидкий гелий, когда требуются температуры ниже 4,2° К. Во время работы резонатор заполнен жидким гелием. В системе используется двойной стеклянный дьюар. Для контроля уровня хладагента имеется просвет в серебряном покрытии. Кольцевое уплотнение в верхней части обеспечивает возможность подачи жидкого гелия во внутренний дьюар. Внешний дьюар заполняется жидким азотом. [c.300]

Использование криогенных методов для работы с электронным проектором требует лишь небольшого изменения обычной криогенной аппаратуры [19]. Криостат должен иметь неносереб-ренные окошки как в гелиевом, так и в азотном сосудах Дьюара для проведения фотосъемки (рис. 9). Кроме того, необходимо приспособление, прекращающее кипение азота во время фотографирования изображения. Этого легко добиться, используя сжатый азот [19]. [c.186]

Фрадков А. Б. Гелиевые и водородные криостаты без дополнительного охлаждения жидким азотом. — Приборы и техн. экспер. , 1961, № 4, стр. 170—173. [c.271]

Б заключение бегло осветил С5ЩН0Сть магнитного метода получения самого низкого холода плп, как его часто называют, метода адиабатического размагничивания. Он основан на способности некоторых парамагнитных солей (гадолиния, церия, трехвалентного хрома, двухвалентного. марганца и др.) терять свою тепловую энергию в магнитном поле в результате упорядочения структурных элементов. Это сопровождается уменьшением энтропии, а следовательно, охлаждением. Находящуюся в контейнере (трубке) соль помещают в криостат с жидким гелием, а затем вводят в контейнер некоторое количество газообразного гелия, чтобы обеспечить тепловой контакт соли с гелиевой ванной. Далее подводят лгагнитное поле, и соль изотермически намагничивается. Газ откачивают нз контейнера, и с ним уходит тепло,отдаваемое солью тепловой контакт с жидким гелием размыкается. Отключают магнитное ноле, в результате размагничивания температура соли надает значительно ниже температуры жидкого гелия. Цикл многократно повторяется. В итоге парамагнитная соль без особых трудностей может быть охлаждена до нескольких сотых долей градуса абсолютной шкалы. Как сообщалось в печати, этим путем достигнута температура, отстоящая от абсолютного нуля на 0,0002° Использование ядерного магнетизма сулит в будущем еще большее приближение к абсолютному нулю. [c.155]

По точности определения частот колебаний (а не положения максимумов полос) ИК-спектроскопия паров сравнима с методом изоляции в матрице при низкой температуре, в котором влияние инертного газа матрицы на смещение полос исследуемого вещества относительной газовой фазы плохо изучено и не поддается количественной оценке. Обычно смещения полос достигают нескольких десятков Став широко доступным, метод изоляции в матрице отвлек, отчасти, внимание от ИК-спектроскопии паров. Это вполне понятно, так как для исследований в матрице требуются малые количества вещества и поэтому удобно использовать различные изотоп-замещепиые соединения. Кроме того, можно работать на серийных спектрофотометрах без каких-либо переделок, тем более, что криостаты для гелиевых температур сейчас вполне доступны. [c.85]

Бриостаты. а) Комбинация криостата с ожижителем. В первом гелиевом ожижителе Камерлинг Оннеса жидкий гелий собирался в нижней части сосуда Дьюара Еа (фиг. 63), окружавшего главные части ожижителя. В аппарате не было никаки5 измерительных устройств, за исключением маленького гелиевого термометра, служившего грубым индикатором температуры. Первой ступенью в развитии техники исследований при температуре жидкого гелия (1910 г.) была замена упомянутого выше сосуда Дьюара другим, у которого в нижней части оставалось больше места для размещения различных объектов термометрического резервуара больших размеров, чем употреблявшийся вплоть до 1909 г., термометра сопротивления, дилатометра и т. п. (см. ссылку [18] в литературе к гл. II). Однако для большинства экспериментов, которые было желательно произвести при температурах жидкого гелия, препятствием являлся самый ожижитель, целиком закрывавший верхнюю часть пространства, в котором можно было бы проводить опыты. Необходимо было переносить жидкий гелий из ожижителя, в котором он был получен, в другой аппарат— гелиевый криостат, более приспособленный для размещения вуйем различного рода сложных приборов. Переливание жидкого гелия в криостат (постоянно соединенный с ожижителем) было осуществлено в 1911 г. [43]. На фиг. 77 изображен гелиевый ожижитель с присоединенным к нему гелиевым криостатом [44]. До этой даты переливание жидкого гелия [45] удалось только один раз (в 1910 г.) и, как выяснилось позже, произошло случайно попытки повторить его оказались безуспешными. В новом аппарате (фиг. 77) криостат отделяется от ожижителя вентилем ак , и жидкий гелий переливается через сифон, охлаждаемый жидким воздухом. В дальнейшем такое внешнее охлаждение [c.197]

На чертеже рабочий объем изображен вместе с помещенными в него гелиевым термометром Тк и термометром сопротивления Трубка, соединенная с В, выходит из криостата наружу и присоединяется к газгольдеру через кран, служащий для регулировки выпуска газа из прибора. Жидкий гелий поступает в прибор по трубке поплавок показывает его уровень. Если кран открыт, жидкий гелий заполняет оба сосуда Дьюара Ап В. Если же кран закрыт, образующиеся пары гелия быстро вытесняют жидкость из колоколообразного объема криостата. Приоткрывая теперь кран и включив электрический нагреватель Р, можно создать желаемый поток газа через криостат. Этот поток газа можно подогревать до нужной температуры вторым электрическим нагревателем С уровень испаряющегося жидкого гелия располагается между пагревате-ГЛлями Р VI С. Экран Е из красной меди служит для создания однородной температуры в объеме криостата. [c.202]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология