Аматорский клуб криофизиков ЭФФЕКТ Плюс

На рис. 8.12 показан разрез одного такого криостата с замороженным криоагентом. В зависимости от запаса криоагента и тепловой нагрузки он может работать как несколько суток, так и несколько месяцев и даже лет.

Если криоагент в таком рефрижераторе не твердое тело, а жидкость (например, жидкий гелий, который необходим, если нужна температура в несколько Кельвинов или даже ниже), то задача усложняется. Ведь в условиях невесомости жидкость не будет находиться в нижней части сосуда (там вообще нет ни "верха", ни "низа") и может вместе с паром вылететь из криостата. Но эта трудность была преодолена созданием специальных хитрых сепараторов, которые пропускают пар, но задерживают жидкость.

Если с помощью космического вакуума можно получать холод, то естественно возникает мысль: нельзя ли, наоборот, с помощью холода получать космический вакуум? Такие идеи -"перевертыши" часто используются в технике.

Когда понадобился космический вакуум на земле (для физических исследований, при испытаниях космических изделий и др.), были созданы основанные на криогенной технике вакуумные насосы. Таким Криовакуумным насосам Не поручается столь "грубая работа", как откачка основной массы газа; для этого используются обычные вакуумные насосы. Только после того, как они сделают свое дело, включается криовакуумный насос и начинается "охота" за оставшимися молекулами (а их довольно много - миллионы на 1 см3). Всех их выловить, конечно, невозможно, однако вакуум, близкий к космическому, получается. Как же это делается?

Вакуумные насосы, предназначенные для получения такого вакуума, бывают двух типов - Криоконденсационные И Криосорбционные. Действие первых - криоконденсационных, основано на том, что на внутренней оребренной поверхности насоса, охлажденной до низких температур, вымораживаются, оседают и накапливаются в виде мелких кристалликов частицы газа. С ними происходит примерно то же, что с мухами, садящимися на липкую бумагу. Процесс криозахвата идет до тех пор, пока вакуум в отсасываемой полости не достигает нужного уровня. На рис. 8.13 показан один из вариантов такого насоса.

Криоадсорбционные насосы действуют подобным же образом, но в них молекулы газа не вымораживаются на охлажденных панелях, а поглощаются адсорбентом1, охлажденным до низких температур.

Так, с помощью криогеники создаются космические условия на земле; чтобы полностью их имитировать, в вакуумной камере обеспечивают и соответствующую криотемпературу.