Криогенная техника и оборудование

Автономный сорбционный рефрижератор для работы при 0.3К.

Простейшим способом получения низких температур является откачка паров над жидкостью соответствующего криоагента. Так, температуру до 1К получают откачкой ⁴Не, а до 0.3К откачкой ³Не. Обычно для этого используются механические вакуумные насосы, имеющие большие габариты, массу и энергопотребление. При этом возникает необходимость в газовых коммуникациях, емкостях для сбора и хранения хладагента и их полной герметичности, по крайней мере, в случае использования гелия-3, ввиду его большой стоимости. Поэтому криостат оказывается, привязан к стационарному криогенному обеспечению. Эти обстоятельства делали измерения при таких температурах малодоступными для экспериментаторов, хотя они являются важной частью во многих областях физики и техники. Обычно при необходимости использования сверхнизких температур проблема решалась поиском соответствующей криогенной лаборатории, где такие измерения можно было бы провести. Таким образом, всегда существовала потребность в автономных, простых в использовании субгелиевых рефрижераторах, доступных для всех экспериментаторов, имеющих минимальную криогенную квалификацию. Принципиальную возможность этого дает использование криосорбционной откачки жидкого гелия. Решающий импульс для практической реализации такой возможности дала потребность астрономии в охлаждаемых детекторах электромагнитного излучения, устанавливаемых на высокогорных обсерваториях, стратосферных зондах и космических аппаратах [1]. Очевидно, что в этих случаях масса и энергопотребление рефрижератора имеют критическое значение. За последнее десятилетие прогресс в конструировании сорбционных рефрижераторов ³Не весьма впечатляющ. Минимальная достигнутая температура составляет 0.234К [2], а время удержания рабочей температуры – 2 недели [3].