Определение слова «КРИОСТАТ»

Большой энциклопедический словарь:

КРИОСТАТ (от крио... и...стат) — устройство для поддержания в рабочем объеме постоянной криогенной температуры (ниже 120 К) обычно с помощью сжиженных газов с низкой температурой кипения (азота, водорода, гелия и др.).

Большая советская энциклопедия:

Криостат
(от Крио... и греч. states — стоящий, неподвижный)
Термостат, в котором рабочий узел или исследуемый объект поддерживается при температурах менее 120 К (криогенных температурах) за счёт постороннего источника холода. Обычно в качестве источника холода (хладоагента) применяют сжиженные или отверждённые газы с низкими температурами конденсации и замерзания (азот, водород, гелий и др.). температуру помещенного в К. объекта регулируют, изменяя давление паров над заполняющим К. хладоагентом или подогревая пары хладоагента. К. различают: по роду применяемого хладоагента (азотные, гелиевые, водородные и т. д.), по используемым для изготовления материалам (стеклянные, металлические, пластмассовые), по назначению (для радиотехнических, оптических и др. исследований, для сверхпроводящих магнитов, приёмников излучения и т. д.).
Для К. любого типа необходима защита его рабочего объёма от притока теплоты из окружающей среды. Чем ниже температура кипения и чем меньше теплота испарения используемого хладоагента, тем выше требования к теплоизоляции рабочих узлов К. В К., заполняемых жидким азотом или кислородом, часто используется высоковакуумная теплоизоляция, подобно применяемой в широко известных Дьюара сосудах (См. Дьюара сосуды) и бытовых термосах. Для гелиевых К. обычная высоковакуумная изоляция уже недостаточна. Поэтому с целью уменьшения притока лучистой энергии от наружных стенок К. необходимо понизить их температуру, что достигается охлаждением стенок вспомогательным хладоагентом (например, жидким азотом) или установкой в теплоизоляционном пространстве защитных экранов, отражающих излучение.
В лабораторной практике широко применяются стеклянные К., они просты в изготовлении и прозрачны, что позволяет непосредственно наблюдать за ходом опыта. Гелиевый стеклянный К. общего назначения (рис. 1) обычно состоит из 2 сосудов Дьюара, вставленных один в другой. Внутренний сосуд заполняют жидким гелием, наружный — жидким азотом. К недостаткам стеклянных К. относится малая механическая прочность.
Надёжны в эксплуатации металлические К., из которых наиболее универсальными являются К. с жидким гелием в качестве основного хладоагента. На рис. 2 приведена схема металлического гелиевого К. с дополнительным охлаждением жидким азотом. Гелиевый объём К. окружен со всех сторон медным экраном. В пространстве между гелиевым объёмом и кожухом создаётся глубокий вакуум, который поддерживается процессе эксплуатации с помощью адсорбента (См. Адсорбенты). Для компенсации температурных деформаций, возникающих между внутренними узлами и корпусом, в К. предусмотрен Сильфон. Гелиевый объём, азотная ванна и корпус К. изготовляются из меди, нержавеющей стали или алюминиевых сплавов. Поверхности узлов К. со стороны «вакуумного пространства» полируются для отражения теплового излучения.
В металлических К., предназначенных для оптических исследований, предусматриваются окна, а также поворотные устройства, при помощи которых можно изменять положение образца. Для охлаждения экранов гелиевых и водородных К. вместо жидкого азота используются пары основного хладоагента. К. широко применяются в криогенной технике.

Рис. 1. Стеклянный гелиевый криостат: 1 — охлаждаемый узел; 2 — сосуд Дьюара с гелием; 3 — сосуд Дьюара с азотом.

Рис. 2. Металлический гелиевый криостат: 1 — корпус; 2 — объём, заполняемый гелием; 3 — экран; 4 — адсорбент; 5 — ванна для азота; 6 — сильфон.

Микробиология. Словарь терминов:

Прибор для поддержания низкой температуры с помощью сжиженных газов (азота, гелия). Представляет собой, по существу, термос значительных размеров. Используется в криопрезервации.

Орфографический словарь Лопатина:

орф.
криостат, -а

Техника. Современная энциклопедия:

криостат
Термостат, в котором рабочий объём поддерживается при температуре ниже 120 К. Обычно в качестве источника холода используется хладагент в виде жидких или отверждённых газов с низкими температурами кипения или замерзания (азот, кислород, водород, неон, гелий и др.). Температуру в криостате регулируют изменением давления над испаряющимся хладагентом (при понижении давления понижается температура кипения хладагента) или подогревом испаряющегося газа. Для защиты внутреннего объёма криостата от притока тепла извне используются двойные стенки с откачанным до высокого вакуума межстеночным пространством (как в Дьюара сосудах), защитные экраны, отражающие внешнее излучение и охлаждаемые вспомогательным хладагентом или парами основного хладагента, материалы с низкой теплопроводностью. До кон. 20 в. в лабораторной практике широко использовались стеклянные криостаты, отличительной чертой которых являлась простота изготовления и прозрачность стенок, позволявшая непосредственно наблюдать за ходом эксперимента.
Простейший криостат для исследований при температурах, близких температуре кипения жидкого гелия при атмосферном давлении (4.2 К), состоит из двух сосудов Дьюара, вставленных один в другой. Внутренний сосуд заполняют жидким гелием, а наружный – жидким азотом. Современные криостаты имеют, как правило, металлические стенки. В межстеночных пространствах создаётся глубокий вакуум, который поддерживается в процессе эксплуатации с помощью адсорбента, поглощающего остатки газа после вакуумирования. Температурные деформации, возникающие между внутренними узлами и корпусом криостата, компенсируются гофрированной металлической трубкой (сильфоном). Внутренние поверхности узлов криостата, обращённые наружу, полируются для отражения теплового излучения. Для проведения оптических исследований в металлические стенки криостата вставляются окна из стекла. Полезные объёмы криостатов измеряются от нескольких десятков смі до нескольких мі. Криостаты используются для хранения и транспортировки сжиженных газов, поддержания низкой температуры различных сверхпроводящих и электротехнических устройств, передатчиков и приёмников излучения, образцов лабораторных исследований, медицинских и биологических объектов при их длительном хранении и др.

Стеклянный гелиевый криостат:
1 – охлаждаемый предмет; 2 – сосуд Дьюара с гелием; 3 – сосуд Дьюара с азотом

Смотреть другие определения →