Гелиевые дьюары

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

Более сложная многоточечная система создана для ней ро магнитной лаборатории Нью-Йоркского университета [69]. Она дает возможность работы и в неэкранированном помещении. Для этого пять измерительных каналов выполнены в виде градиометров второго порядка. Они расположены под небольшим углом друг к другу, так что плоскости приемных катушек лежат на сферической поверхности нижней части гелиевого дьюара один градиометр посредине, остальные на расстоянии 4 см в вершинах квадрата вокруг него. Дно дьюара вогнутое, с радиусом кривизны 9см -оно образует как бы шлем на голове испытуемого. В измерительных каналах установлены ПТ-сквиды, поэтому взаимовлияние каналов не было заметно. В системе использованы еще три магнитометра и один градиометр на ВЧ-сквидах, которые служат для авто компенсации внешних помех. В 1984 г. девятиканальный прибор был успешно испытан в условиях пригорода в Калифорнии. [c.51]

Неотъемлемой частью сквид-магнитометра является гелиевый дьюар, так как нужную для работы сквида температуру может обеспечить только жидкий гелий. К материалам, из которых изготовляется дьюар, предъявляются те же требования в отношении магнитной чистоты, что и к магнитометру (градиометру). Для устранения влияния вибраций и обеспечения точной фиксации приемного устройства магнитометр должен составлять с Дьюаром как бы единое целое, поэтому желательно использовать одинаковые конструкционные материалы. Это важно еще и потому, что тем самым снимаются проблемы, связанные с различием коэффициентов теплового расширения. Выбор материалов для дьюара не слишком широк, поскольку они должны удовлетворять очень жестким требованиям непроницаемость для криогенных жидкостей, газонепроницаемость даже при многократном воздействии низкой температуры, прочность и легкость, малая теплопроводность кроме того, эти материалы должны быть не- [c.52]

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]

Описание эксперимента. В опытах Андроникашвили вращение сосуда было заменено крутильными колебаниями стопки параллельных металлических дисков, насаженных на общую ось (фиг. 230), причем расстояния между соседними дисками выбирались, исходя из значения глубины проникновения вязкой волны (характерной для данного реншма колебаний) с таким расчетом, чтобы обеспечить наиболее полное увлечение жидкости вращающимися частями прибора. Стопка была окружена металлическим ведерком, жестко с ней связанным, и подвешена с помощью стеклянного стержня и зажима к тонкой фосфористо-бронзовой проволоке, вынесенной над крышкой гелиевого дьюара (см. фиг. 231). [c.444]

Все известные в настоящее время сверхпроводящие материалы, из которых могут быть изготовлены сквиды и трансформаторы потока, имеют критическую температуру около 10 К . Со временем будут разработаны микрорефрижераторы, которые избавят исследователей от неудобств, связанных с использованием хладагентов. Однако в настоящее время для охлаждения сверхпроводящих частей сквид-магнитометра приходится использовать жидкий гелий. Из-за очень низкой теплоты испарения жидкого гелия (для испарения 1 л жидкого гелия в сутки требуется мощность всего 28 мВт) гелиевый дьюар должен обеспечивать достаточно эффективную теплоизолящ1ю хладагента, а части прибора, помещенные в жидкий гелий, не должны выделять слишком много тепла. Необходимо минимизировать и количество тепла, поступающего по проводам и деталям конструкций. [c.170]

Была сделана успешная попытка увеличить период автономной работы рок-магнитометра (см. разд. 4), в котором приемные катушки заключены в сверхпроводящий экран, снабдив его небольшим рефрижератором для охлаждения до 15 К теплового экрана, окружающего резервуар с жидким гелием. Такая система, созданная фирмой 2-G Enterprises, обеспечивает непрерывную работу магнитометра с гелиевым дьюаром объемом 100 л в течение более чем 500 сут. [c.181]

Газопроницаемость стеклопластиков — это основная проблема при создании гелиевых дьюаров для сквид-магнитометрии. Дело в том, что молекулярный диаметр легких газов (водорода и гелия) меньше, чем расстояние между макромолекулами эпоксидной смолы. Поэтому даже через полимер идеальной структуры эти газы диффундируют с заметной скоростью, не говоря уже о случаях, когда материал (стеклопластик) содержит дефекты трещины, пустоты, свищи. Газопроницаемость как характеристика материала показьгоает, какое количество газа в 1 см при атмосферном давлении пройдет через стенку толщиной 1 мм и площадью [c.54]

В Советском Союзе изготовлены безазотные гелиевые дьюары из стеклопластика — для биомагнитных измерений в условиях клиники [76]. Дьюар вмещает 10 л жидкого гелия. Несомненно, что измерительные приборы в дьюарах, длительно хранящих жидкий гелий, найдут применение именно в клиниках, где проводится множество однотипных измерений, а техническое обслуживание следует свести к минимуму. Перспективу в этом направлении указывают космические исследования. В космических аппаратах уже применяются дьюары, хранящие жидкий гелий в течение 10 месяцев. Естественно, они не очень большого размера [77]. В земных условиях можно воспользоваться гибридной системой, включающей дьюар с жидким гелием и небольшой рефрижератор, охлаждающий до промежуточных температур (55 и 12 К) тепловые радиационные экраны. Такая система, содержащая всего 10 л жидкого гелия, позволяет вести измерения в течение 200 дней [78]. Заметим, что внедрение жидкого гелия в клиническую практику отнюдь не за горами. Это связано еще и с появлением ЯМР-томографов, т.е. устройств, которые по поглощению телом радиоволн в магнитном поле (благодаря явлению ядерного магнитного резонанса, ЯМ ) позволяют получить трехмерную картину распределения химических веществ в теле человека. Магнитное поле в томографе создается, как правило, сверхпроводящим магнитом с большим теплым объемом — в него должен помещаться человек. На фоне потребления жидкого гелия для охлаждения магнита количество гелия, необходимое для работы сквид-магнитометрических приборов, представляется незначительньш. [c.56]

Остановимся на применении металлов в конструкции стеклопластиковых гелиевых дьюаров для сквид-магнитометрии. Это следует делать, придерживаясь особых правил, так как шумовые токи в металлических деталях могут ограничивать чувствительность магнитометров. Например, дюралевый диск толщиной 5 мм, расположенный у дна дьюара вблизи [c.56]

Рис. 36. Модель, демонстрирующая взаимное положение и относительные размеры головного мозга человека и измерительной катущки четырехканального сквид-градиометра. Для наглядности не показаны наружные оболочки головы (череп, скальп), а также детали конст-рукщ1И гелиевого дьюара. Рисунок предоставлен профессором О. Лоунасмаа

На практике для подобных измерений, однако, предпочитают изготавливать специальные приборы, отличающиеся по конструкщш от биомагнитных. Так как линейные размеры образцов обычно не слишком велики, максимум 10 - 20 см, зону чувствительности магнитометра, имеющую комнатную температуру, можно выполнить в виде цилиндрического канала, который проходит сквозь гелиевый дьюар. Это увеличивает сцепление магнитного потока от образца с приемной петлей магнитометра, что повышает чувствительность, а кроме того, позволяет использовать сверхпроводящий экран для защиты от магнитных шумов и создания очень стабильного подмагничивающего поля на образце. Магнитометр с диаметром отверстия 64 мм, работающий с постоянной времени 1 с, может измерить магнитный момент до 10 Тл-м (Ю Гс-см ) [307]. Эти так называемые рок-магнитометры (по-английски г оск - скала) в большинстве своем применяются для изучения слабомагнитных горных пород, систематические обмеры которых могут оказать большую помощь геологам - хотя бы уже тем, что для измерений в неполевых условиях можно использовать образцы заметно меньших размеров. Такие измерения проводились и на образцах лунного грунта [308]. [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология