Kriostat

Kryostat to urządzenie lub system zaprojektowany do utrzymywania obiektów w temperaturach kriogenicznych, zwykle poniżej temperatury wrzenia ciekłego azotu (77 K lub -196 ° C) lub nawet niższego. Zapewnia kontrolowane środowisko dla różnych eksperymentów naukowych i zastosowań, często w celu zachowania próbek lub utrzymywania czułego sprzętu w niskich temperaturach.

Rodzaje kriostatów
1. ** Kryjostaty do kąpieli **: zawierają one wystarczającą liczbę płynnych kriogenów, aby umożliwić odpowiedni czas eksperymentowania bez potrzeby ciągłego uzupełniania z dyspozycji.
2. ** Ciągły przepływ kriostaty **: Są one ochłodzone przez ciągły przepływ cieczy zasilany z zewnętrznego transportu.
3. ** Suche kriostaty lub kriogaty bez kriogenu **: Używają one mechanicznej chłodnicy do chłodzenia próbki, eliminując potrzebę płynnych kriogenów.

Mechanizmy chłodzenia
- ** Cryogeny płynne **: Kryostaty mogą używać ciekłego helu lub ciekłego azotu, aby osiągnąć temperatury zasad <4 K (hel) lub 77 K (azot).
- ** Chłodnicy mechaniczne **: Suche kriostaty używają chłodnic mechanicznych, takich jak chłodnicy Gifford-McMahon (GM) lub lodówka lodówki pulsowej (PTR) do ochłodzenia przestrzeni próbki.

Zastosowania
-** Zastosowanie medyczne i histologiczne **: W laboratoriach medycznych i histologicznych kriostat jest maszyną mikrotome używaną do cięcia tkanki w niskich temperaturach (zwykle około -15 do -30 ° C). Umożliwia to zachowanie próbek tkanek i zdolność do pokrożenia ich wystarczająco cienki do kontroli mikroskopowej.
- ** Badania i rozwój **: Kryostaty są stosowane w różnych zastosowaniach badawczych, w tym w badaniach nadprzewodnictwa, fizyki o niskiej temperaturze oraz symulacji lodowych środowisk w astrobiologii.
- ** MRI MACHINE **: W maszynach MRI kriostaty są używane do utrzymania magnesów nadprzewodzących w stanie nadprzewodniczącym poprzez zanurzenie ich w ciekłym helu.

Kluczowe funkcje
- ** Kontrola temperatury **: Kryostaty mogą osiągnąć i utrzymywać bardzo niskie temperatury z wysoką precyzją, często przy użyciu kombinacji mocy chłodzącej i grzejników elektrycznych.
-** Izolacja próżniowa **: Kryostat jest zazwyczaj izolowany próżniowo, aby zminimalizować transfer ciepła i utrzymywać środowisko o niskiej temperaturze.
- ** Przykładowe środowisko **: Próbki mogą być przechowywane w różnych środowiskach, w gazie wymiany lub pod próżnią, w zależności od konkretnych wymagań eksperymentu.

Rozważania przy zakupie
- ** Kształt i typy okien **: Kryostaty mogą mieć różne kształty i liczbę okien, które mogą wpływać na ich przydatność do określonych eksperymentów lub próbek.
- ** Systemy chłodzenia **: Różne mechanizmy chłodzenia (płynny kriogen vs. chłodnica mechaniczna) mogą wpływać na wybór kriostatu, w zależności od pożądanego zakresu temperatur i zastosowania.

Podsumowując, kriostat jest wszechstronnym i niezbędnym narzędziem w różnych dziedzinach naukowych i medycznych, zapewniając możliwość utrzymania i kontrolowania bardzo niskich temperatur dla szerokiego zakresu zastosowań.