Портативный криостат растворения Janis для исследований в области сверхнизких температур

Криостат предназначен для проведения научных исследований, требующих охлаждения образцов до температур порядка и ниже 0.1 К. Криостат спроектирован и изготовлен в институте физических проблем им. П.Л.Капицы РАН.

С использованием этих приборов возможно проводить практически любые исследования в области физики конденсированного состояния при температурах в диапазоне от комнатной до 0.05-0.1 К: теплоемкости, теплопроводности, теплопередачи на границе твердых тел и на их границе с жидкими 3- и 4- гелием, электропроводности, прыжковой проводимости, туннельных эффектов, взаимодействия с СВЧ, оптическим и мягким рентгеновским излучением, воздействия корпускулярных потоков, изучать работу низкотемпературных детекторов и квантовых криоэлектронных приборов. Для образовательных целей прибор может комплектоваться специализированными измерительными ячейками, что откроет возможность проведения студентами соответствующих лабораторных работ.

Сверхчувствительное детектирование электромагнитных и корпускулярных излучений в астрономии и при космических исследованиях, в рентгеноскопии высокого разрешения, в особенности, при рентгеновском микроанализе легких элементов, при контроле в критически чувствительных областях (в медицине, при производстве, на атомных предприятиях, при таможенном контроле, в оборонных областях и т. п.), квантовой электроники, в том числе, разработке квантовых компьютеров, в фундаментальной метрологии, где в качестве первичных стандартов приняты устройства, основанные на физических законах природы.

Эффект глубокого охлаждения в охлаждаемой ампуле достигается при создании циркуляции гелия 3 в смеси гелий 3 + гелий 4 благодаря откачке паров гелия 3 из смеси из-за их конденсации в камере, охлаждаемой откачкой с помощью сорбционного насоса чистого гелия 3. Использование подобной технологии в криостатах растворения является ноу хау и это определяет уникальные особенности таких приборов: компактность, полную автономность, отсутствие механических узлов, работающих при низких температурах, возможность 100% автоматизации.

Модификация микрокриостата растворения с охлаждением рефрижератором с импульсной трубой. Общий вид экспериментальной установки (без компрессора, обеспечивающего работу импульсной трубы) и слева собственно криостата растворения, изготовленного в ИФП РАН. Его предварительное охлаждение и работу сорберов обеспечивает импульсная труба, в данном случае – производства фирмы Cryomech, USA.