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4 K Cryocoolers

von Lake Shore Cryotronics

Mit 4K-Kryokühlern können Sie Proben, Geräte und andere Ausrüstungen ohne die Unannehmlichkeiten und Kosten von flüssigem Helium kühlen.

Eigenschaften

Gifford-McMahon (G-M) Kühler
Pulsrohr (PT) Kühler
Geschlossener (kryogenfreier) Kühlkreislauf
<4 K bis 325 K (für viele Modelle optional bis 500 K oder 800 K)

Weitere Informationen

Warum sollte man einen 4 K Cryocooler verwenden?

Mit 4 K Cryocoolern können Proben, Geräte und/oder Anlagen ohne die Unannehmlichkeiten und Kosten von flüssigem Helium kühlen. Sie können für eine breite Palette von Anwendungen in Forschung und Industrie eingesetzt werden. Einige typische Anwendungen sind Materialforschung, Supraleitung, Kryopumpen, Schildkühlung und Helium-Rekondensation.

Wie funktionieren 4 K Cryocooler?

Zweistufige Gifford-McMahon (G-M) Kühler sind seit mehreren Jahrzehnten weit verbreitet. Heliumgas bei Raumtemperatur wird zunächst komprimiert und dann über flexible Gasleitungen dem Kryostaten zugeführt. Das komprimierte Helium wird durch Expansion gekühlt und versorgt zwei Wärmestationen des Kryostaten mit Kälte. Nach der Kühlung des Kryostaten wird das Gas zum Kompressor zurückgeführt, um den Zyklus zu wiederholen.

Pulsrohr-Kühlsysteme (PT) verwenden einen ähnlichen Kompressions-/Expansionszyklus, verzichten aber auf den beweglichen Regenerator, der in G-M-Kryokühlern zu finden ist. PT-Kryokühler haben im Vergleich zu G-M-Systemen oft geringere Vibrationswerte am Vakuum-Schnittstellenflansch.

Die 4 K Cryocooler von Sumitomo Heavy Industries (SHI) sind sowohl in modifizierten G-M-Zyklus- als auch in PT-Konfigurationen erhältlich und verwenden seltene Erden als Wärmetauschermaterialien. Diese Materialien haben eine gute Wärmekapazität bis zu Temperaturen unter 4 K, was zu Basistemperaturen führt, die bisher in einem zweistufigen Kryokühler unerreichbar waren.

Ist ein 4 K Cryocooler wirtschaftlich sinnvoll?

Vor der Einführung von 4 K Croycoolern wurde meist flüssiges Helium verwendet, um Geräte und Experimente auf 4 K zu kühlen. Das folgende Diagramm zeigt die Betriebskosten einer typischen, mit flüssigem Helium gekühlten Apparatur (ohne die Verdampfungsverluste des Speicher-Dewars). In einigen Fällen können die gesamten Kosten eines 4 K-Kühlers bereits im ersten Jahr wieder hereingeholt werden!

Warum sollte Janis Research gewählt werden?

Janis Research ist ein Distributor von 4 K G-M Kältemaschinen, die von der Kryogenik-Abteilung von SHI hergestellt werden. Mehr als nur ein Distributor, Janis ist ein bevorzugter Kryostat-Partner von SHI und stellt seit über 50 Jahren kryogene Geräte her. Zu unserem Team von Ingenieuren und Konstrukteuren gehören viele mit fortgeschrittenen Abschlüssen, die zusammen über 200 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet der Kryotechnik haben. Diese Erfahrung und Innovation wurden 1998 mit dem R&D 100 Award sowie mit zwei Public Service Group Achievement Awards der NASA belohnt.