КРИОСТА́Т

КРИОСТА́Т (от крио… и греч. στατός – стоя­щий, не­под­виж­ный), тер­мо­стат, во внут­рен­нем объ­ё­ме ко­то­ро­го под­дер­жи­ва­ет­ся темп-ра ни­же ок­ру­жаю­щей сре­ды (в т. ч. в об­лас­ти крио­ген­ных тем­пе­ра­тур). Пред­на­зна­чен для про­ве­де­ния из­ме­ре­ний фи­зич. ве­ли­чин (те­п­ло­ём­ко­сти, те­п­ло­про­вод­но­сти, элек­трич. со­про­тив­ле­ния и др.), обес­пе­че­ния ра­бо­ты дат­чиков и при­бо­ров, осу­ще­ст­в­ле­ния про­цес­сов при низ­ких темп-рах; так­же при­ме­ня­ет­ся для ис­пы­та­ний ма­те­риа­лов и из­де­лий, их те­п­ло­вой ста­би­ли­за­ции или тер­мо­об­ра­бот­ки хо­ло­дом. К. раз­ли­ча­ют­ся по на­зна­че­нию, кон­ст­рук­тив­но­му ис­пол­не­нию, ве­ли­чи­не за­дан­но­го уров­ня тем­пе­ра­тур. В К. в ка­че­ст­ве внеш­них ис­точ­ни­ков ох­ла­ж­де­ния обыч­но ис­поль­зу­ют сжи­жен­ные га­зы: азот, во­до­род, ге­лий; темп-ру под­дер­жи­ва­ют по­сто­ян­ной (с до­пус­ти­мы­ми от­кло­не­ния­ми) или из­ме­ня­ют в за­дан­ном ин­тер­ва­ле тем­пе­ратур, обес­пе­чи­вая ряд её по­сто­ян­ных зна­че­ний.

Схема гелиевого криостата: 1 – внешний кожух с запорно-регулирующей арматурой; 2 – внутренний сосуд (сборник хранимого жидкого гелия); 3 – экран, охлаждаемый жидким азотом; 4 – змеевик-нагреватель для...

К. про­стей­ше­го ти­па име­ют толь­ко ра­бо­чую ка­ме­ру, по­гру­жён­ную не­по­сред­ст­вен­но в ох­ла­ж­даю­щую жид­кость. Ла­бо­ра­тор­ный стек­лян­ный К. обыч­но со­сто­ит из двух со­су­дов, встав­лен­ных один в дру­гой, в про­стран­ст­ве ме­ж­ду ко­то­ры­ми соз­да­ёт­ся ва­ку­ум (Дьюа­ра со­суд). Ме­тал­лич. К. наи­бо­лее на­дёж­ны в экс­плу­а­та­ции. В К., ра­бо­таю­щих при темп-ре 4,2 К, внутр. со­суд за­пол­нен жид­ким ге­ли­ем в ка­че­ст­ве осн. хла­да­ген­та или хра­ни­мо­го про­дук­та, на­руж­ный – жид­ким азо­том для сня­тия те­п­ло­при­то­ков (рис.). В про­стран­ст­ве ме­ж­ду ге­лие­вым объ­ё­мом и на­руж­ным ко­жу­хом соз­да­ёт­ся вы­со­кий ва­ку­ум, под­дер­жи­вае­мый в про­цес­се экс­плуа­та­ции с по­мо­щью ва­ку­ум­но­го на­со­са и, до­пол­ни­тель­но, ад­сор­бен­том. К. не­ред­ко со­вме­ща­ют­ся с хо­ло­диль­ной ма­ши­ной. Напр., в К. для адиа­ба­тич. раз­маг­ни­чи­ва­ния, на­ря­ду с ис­сле­дуе­мым объ­ек­том, вклю­ча­ют ис­точ­ник ох­ла­ж­де­ния – маг­нит­ный реф­ри­же­ра­тор; в мик­ро­крио­ген­ных уст­рой­ст­вах ох­ла­ж­дае­мый при­ём­ник ИК-из­лу­че­ния или кван­то­вый уси­ли­тель по­ме­щён вме­сте с ох­ла­ж­даю­щим уст­рой­ст­вом в од­ной низ­ко­тем­пе­ра­тур­ной ка­ме­ре (дрос­сель­ный мик­ро­ох­ла­ди­тель и т. п.).

При раз­ра­бот­ке и экс­плуа­та­ции К. пре­ду­смат­ри­ва­ет­ся их за­щи­та от вред­ных те­п­ло­при­то­ков. При­то­ки те­п­ла к тер­мо­ста­ти­руе­мой по­лос­ти обыч­но вы­зва­ны из­лу­че­ни­ем, те­п­ло­про­вод­но­стью ос­та­точ­но­го га­за в ва­ку­ум­ной по­лос­ти, те­п­ло­при­то­ка­ми вдоль те­п­ло­вых мос­тов и др.