kryostat

Kryostat. Principtegning af en kryostat, der kan køle prøver ned til flydende heliums kogepunkt ved atmosfæretryk (4,2 K). En indre termoflaske med den flydende helium er neddykket i en ydre flaske med flydende kvælstof ved dettes kogepunkt ved atmosfæretryk (77,4 K). Lavere temperaturer opnås ved at sænke trykket over heliumvæsken.

.

Artikelstart

Kryostat, (af gr. kryos 'kulde, frost' og -states 'som stiller'), apparat til at opretholde og kontrollere meget lave temperaturer. Det indre af en kryostat er isoleret fra omgivelserne efter samme principper som en almindelig termoflaske, dvs. varmeledning forebygges med vakuum mellem beholderens "varme" yderside og dens kolde inderside, og varmestråling fra den varme vægs inderside til den kolde vægs yderside reduceres vha. blanke belægninger på de to flader. Den første "termoflaske" blev netop konstrueret til opbevaring af de kolde væsker flydende luft og flydende brint. Til denne anvendelse taler man om Dewar-kar.

En primitiv kryostat til flydende helium ved dets kogepunkt på 4,2 K består af to termoflasker af glas, hvor den ene er anbragt inden i den anden. I mellemrummet mellem flaskerne hældes flydende kvælstof (77,4 K). Den kolde væske af helium er således omgivet af i alt fire glasvægge, to mellemrum med vakuum og det flydende kvælstof.

Hvis man har brug for temperaturer, der er højere eller lavere end heliums kogepunkt, indbygges yderligere en vakuumbeholder indeholdende hhv. et system med elektrisk opvarmning eller et køleaggregat. Verdens laveste temperatur er frembragt i en kryostat med fem forskellige køletrin, der fører fra heliums kogepunkt til ca. 0,1 nanokelvin (0,1 K).

Kryostater udstyres til mange specielle formål, fx med superledende magneter til spektroskopi og kernemagnetisk resonansafbildning eller med vinduer til forskellig stråling (infrarød, lys- eller røntgenstråling eller neutroner).

Kommentarer

Din kommentar publiceres her. Redaktionen svarer, når den kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig