低温恒温器是什么?

一个低温恒温器是一个真空绝缘样品环境,使用液体制冷剂,如氮气或氦气,或机械冷却器冷却样品的温度。基地的温度77 K(氮)或< 4 K(氦)可以达到取决于使用的致冷剂的沸点。精确的温度控制可以通过结合致冷剂的冷却能力,或冷却器,在电加热元件的电压。

有很多不同类型的低温恒温器和很多事情考虑当购买一个光低温恒温器系统,这是如此让人无法招架。例如,低温恒温器可以有不同的形状,不同数量的窗口,窗口类型,不同的冷却制度,可以更适合特定的实验或样品。样品可以在不同的环境中,一个交换气体或真空。

此外,低温恒温器可以使用不同的冷却机制,例如,使用液体冷冻剂如氮气或氦气或无致冷剂系统。在本文的其余部分,我们将扩大在这些点和回答问题来解释不同的选项可用。

图1:不同类型的低温恒温器、氮、干燥和氦。

低温恒温器是用来做什么的?

低温恒温器已经广泛应用冷却液体,粉末,或固体样品的光谱和显微镜实验。

显微镜低温恒温器应用程序	光谱学低温恒温器应用程序
紫外可见光谱 台 古生界 Micro-photoluminescence 荧光光谱	太赫兹光谱 紫外/可见光反射率和吸收图片/致发光 喇曼散射 电传输测量 超快光谱

低温恒温器的类型是什么?

• 浴低温恒温器包含足够的液体冷冻剂来允许足够的实验时间,不需要从一个存储不断补充杜瓦。
• 连续流低温恒温器由一个连续流动的液体冷却,美联储从外部交通杜瓦。
• 干燥低温恒温器或冷冻剂自由低温恒温器使用一个机械冷却器冷却样品。

液体冷冻剂是什么?

液体冷冻剂是一种气体,冷却到低于其沸点和存储在一个真空绝缘运输船舶。它们可以用来冷却温度极低,< 4.2 K为氮,氦和77 K冷却实验或存储样本。工作与氦运行低温恒温器的成本请使用我们氦成本计算器。

氮和氦低温恒温器的区别是什么?

氮和氦有不同的物理性质和设计低温恒温器会有相应变化。

液氮(LN2)将存在于一个不保温的容器一段时间;然而,它最终会蒸发掉。它也会导致糖衣在船水蒸气冻结。因此氮低温恒温器有一个真空空间减少蒸发和隔离的外表面冷液体。的沸点LN2 (77 K)不够冷冻结气体在真空空间(低温泵)所以木炭吸附泵安装在改善真空的空间。

液态氦(摘要LHe)更难存储不丢失的液体由于辐射和热负荷进行。对于小型低温恒温器可以更高效的存储液体在外部交通杜瓦和供应氦通过低损耗传输线。除了样本之间的真空空间和室温,摘要LHe低温恒温器也有中介辐射屏蔽拦截辐射热负荷从室温(300 K)。当用于光学低温恒温器,这需要一个窗口的保护除了外壳。

有什么区别湿低温恒温器和干燥低温恒温器?

液体冷却低温恒温器使用液体制冷剂,如氮气或氦气,降低样品的温度。这些低温恒温器持有单位内的液体(浴低温恒温器)或液体是美联储通过低温恒温器从外部运输容器(流低温恒温器)。

干燥或cryogen-free低温恒温器不需要任何液体制冷剂。他们使用一个机械冷却器降低样本空间的温度。这些通常是通用汽车冷却器(Gifford-McMahon),但也可以使用PTR(脉冲管制冷机)冷却器。

是什么在氦低温恒温器干燥低温恒温器的优点?

干燥或冷冻剂自由低温恒温器不需要任何液体制冷剂。虽然干燥或冷冻剂最初免费的低温恒温器可以花更多的钱来购买,他们可以降低营运成本,因为他们不需要液氦来运行。

或者,一个氦低温恒温器将需要设置下面的图2中列出,致冷剂存储杜瓦,转移管和氦回收系统。

图2:氦低温恒温器试验装置。

当考虑干燥系统的运行成本和湿,你应该考虑获得所需的基础设施,存储和管理液体气体。虽然这些成本并不适用于干燥系统,有一个电力供应与压缩机(3 - 6 kW)和相关的成本需要冷却压缩机水冷却器或粉丝。

低温恒温器运行成本多少钱?

这将取决于类型的低温恒温器你已经拥有的。例如,运行一个氦低温恒温器将花费超过一个干燥或冷冻剂自由模型的寿命实验。工作与氦运行低温恒温器的成本请使用我们氦成本计算器。

你如何控制低温恒温器的温度?

低温恒温器通常可以购买与proportional-integral-derivative与温度控制器(PID)控制器。例如,和或低温恒温器可以购买水银iTC控制器与传感器/加热器PID回路作为标准。控制器与低温恒温器的热交换器和加热/冷却是通过通过加热器的电压平衡与致冷剂的流动或冷却剂。

使用良好的优点之一,高质量的控制器,它将持续监控温度、致冷剂流和电压。它会慢慢降低电压和流动,以便随着时间的推移,低温恒温器变得更有效率,消耗最少的致冷剂。

低温恒温器之间如何选择与样品在一个交换气体或真空?

低温恒温器可以用来挂载你们的样品在交换中的气体或真空隔离。不同类型的样品更适合不同的环境。例如,液体样品,或粉末,可以举行一个试管,试管架,然后加载到样品管充满交换气体(通常是少量氦气)。这将是不切实际的液体样品加载到一个真空空间。方便地交换气体样品很快可以改变通过提升出来。只需要几分钟。气体的存在也有助于均匀冷却的示例。

一个缺点和交换气体样品管之间需要一个额外的窗口示例和真空空间,如下图3所示。有三个窗户样本和外部世界之间一个氦低温恒温器的样本交换气体。首先是样品管内部窗口,然后中间的辐射屏蔽窗口外真空套管外窗。注意没有辐射屏蔽氮低温恒温器,所以只需要两个窗口。

sample-in-vacuum系统需要一段时间来改变整个低温恒温器的样本必须先加热到室温。液体样品不能使用,但也有少的窗户光束路径。酷粉样品在真空低温恒温器,他们可以安装之前先压缩成颗粒。

样本类型	样品在气体交换	样品在真空
粉	是的	(如压缩颗粒)
液体	是的	没有
固体	是的	是的

图3::样品在真空(1窗口)。中间:氮低温恒温器的示意图与样本交换气体windows (2)。底部:氦低温恒温器的示意图与样本交换气体windows (3)。

低温恒温器的窗口是什么?

低温恒温器的窗口的示例环境之间形成了一个“透明”的障碍和真空空间或外部环境。每个窗口类型都有自己的递送的属性和“透明”是一个独特的光谱的一部分,所以重要的是要检查窗口类型是适合你的实验。

为什么会有多个窗口选择一个低温恒温器?

不同的窗口选项需要不同的实验需求。例如,一些研究人员可能需要一个窗口与远红外高传播,或整个频谱。选择一个窗口将取决于你的个人实验需求和可用的预算。可以包括材料选择,Spectrosil B或WF,石英粉,蓝宝石,聚乙烯,KRS-5,硒化锌、钙氟化物和聚酯薄膜。

和或提供一系列窗口选项Optistat和Microstat范围,涵盖范围广泛的波长和材料。请参阅我们的Optistat和Microstat规范的更多信息。内、中、外窗配件如图4所示。

图4::内心的窗户安装。中间:中产-辐射屏蔽窗口挂载。底部:外窗安装

Optistat windows可以互换吗?

是的,和或光学低温恒温器的窗户是可以互换的,由客户自己可以改变。然而,这将取决于你的低温恒温器的制造商保证检查与您的产品供应商。

低温恒温器的成本多少钱?

低温恒温器成本取决于类型和方法用于冷却和所使用的windows。成本可能会有所不同从£5 - 6 K为简单的氮低温恒温器£英镑15 - 20 K氦流低温恒温器。致冷剂免费冷却器系统可以高达£30 - 60 K取决于设计和性能。

为什么干燥低温恒温器比氦低温恒温器更昂贵的购买吗?

所有低温恒温器与机械制造相关成本,材料和控制电子产品。干(致冷剂自由)系统的额外成本通用冷却器和压缩机。这往往是最大的一个新的低温恒温器的成本

有什么区别和或Optistat和Microstat范围?

Optistat范围适用于光谱而Microstat范围适用于显微镜,产品范围的概述下表所示。

我们Optistat光谱范围包括氮低温恒温器(DN-V或DN-X)液体helium-flow低温恒温器(CF-V或CF-X),和两个cryogen-free或Cryofree®系统。这些都是为一般的光谱。他们都有相同的光尾设计形成一个立方体有5个窗户样品位置。四个径向和一个在底部。这种设计允许好全面光学访问与光激发样品或测量的光发射。

我们Microstat范围氮(N),和两个helium-flow低温恒温器(他和员工)。他们以同样的方式工作Optistat范围;他们只是不同的形状和大小。这些是为了让你的显微镜物镜尽可能的接近你的样品。所以,这些系统有一个窗口在顶部和底部的传播,使样品在几毫米的特写。Microstat范围中的所有样品在真空下举行。

常用缩略词与低温恒温器