Криостат для вакуумированкого сверхпроводящего резонатора

 

398006

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹ 283439

Заявлено 12.Х.1971 (Ko 1705140/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опуоликовано 17.1Х,1973. Бюллетень ¹ 37

М. Кл. Н 031т 9,02

Государственный комитет

Совета MNHNGTpDB СССР по делам изобретений и открытий

УДК 621.372.852 (088.8) Дата опуоликован»я описания 4.1.1974

Авторы изобретения

3. Ф. Каплун и Ю. В. Дедик

Заявитель

КРИОСТАТ ДЛЯ ВАКУУМИРОВАККОГО

СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО РЕЗОНАТОРА

Изобретение относится к металлическим криостатам, предназначенным для охлаждения oR åì íûõ сверхпроводящих CB I-резонаторов.

В основном авт. св. № 283439 описан крио стат для сверхпроводящего резонатора, в котором резонатор является конструктивной частью гелиевой ванны. Гелиевая ванна выполнена в виде сосуда, дном которого является сверхпроводящий резонатор, размещенный внутри ванны и вакуумноплотно соединенный с ней, например, с помощью индиевого уплотнения.

Полость резонатора соединена с вакуумной полостью криостата, а снаружи резонатор омывается жидким гелием. Такая конструкция обеспечивает наиболее эффективное охлаждение сверхпроводящего резонатора и максимальную добротность его при температурах 1,2 — 1,6 К. Резонатор, непосредственно омываемый гелием, позволяет получить высокую кратковременную стабильность частоты и черезвычайно низкий уровень шумов СВЧгенераторов.

Недостаток известного криостата состоит в том, что при изменении давления в гелиевой ванне изменяется собственная частота резонатора, что связано с некоторым изменением его температуры и давления на его стенки.

Целью изобретения является повышение стабильности собственной частоты сверхпроводящего резонатора в условиях»зменяющегося атмосфер ного давления» обеспечение эффективного охлаждения резонатора, Для достижения поставленнои цели резонатор отделяют от жидкого гелия вакуумноплотно соединенной с ним оболочкой, а полость,между резонатором и оболочкой запол10 няют при комнатной температуре газоооразным гелием и гермет»зируют.

На чертеже показа н предложенный крпостат.

Кр»остат содержит гелиевую ванну 1, дном

15 которой является сверхпроводящий резонатор

2, окруженный медной оболочкой 8, отделяю щей его от жидкого гелия. Оболочка 8 вакуумноплотно соед»пена (»апр»мер, сварена или спаяна) с резонатором. Таким образом, 20 изменение давления в гелиевой ванне воспринимается оболоч"oi 8»»е передается на стенки резонатора.

Для повышения эффектпвност» охлаждения резонатора полость 4 между оболочкой 3

25 и резонатором 2 заполняется пр» комнатной температуре теплообменным газом — гелием до атмосферного давления, после чего полость герметизируется (запаивается штенгель 5) .

Хотя при заполнении ванны 1 жидким гелием зо давление газа в полости 4 снижается, соглас398006

Предмет изобретения

Составитель И. Ратенберг

Техред Т. Курилко

Корректор О. Тюрина

Редактор Т. Орловская

Заказ 743/2451 Изд. № 985 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Когиитета по лслаги изобрете:.ий в открытий пр: Сов,-." Мьип.стров СССР

Москва, )1(-35, Раугвская наб., д. 4 5

Тип.. .арь, . фил. пред. «Пат не.> но закону Шарля, до 10 — 15 мл. рт. ст., однако теплопроводность при таких давлениях остается максимальной и не зависит от велпчины давления. Для ускорения охлаждения резонатора при таких давлениях теплообменного газа зазор между оболочкой и наружной поверхностью резонатора должен быть минимальным.

Предложенная конструкция была провере ца экспериментально. Величина зазора между медной оболочкой и резонатором составляла примерно 0,5 — 1 мм. Перед запайкой штепгеля полость 4 была заполнена газообразным гелием до атмосферного давления, после чего криостат был собран. Установлено, что при изменении давления в гелиевой ванне на 1 ибар собственная частота сверхпроводящего резонатора .изменяется всего на

4 — 5 ги. Следовательно, при изменении давления в гелиевой ванне стабильность собственной частоты сверхпроводящего резонатора в криостате предлагаемой конструкции повы5 силась более чем на порядок.

Криостат для вакуумированного сверхпро10 водящего резонатора по авт. св. № 283439, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности собственной частоты сверхпроводящего, резонатора при изменении давления в гелиевой ванне и обеспечения его эффектив15 ного охлаждения, резонатор отделен от жидкого гелия вакуумноплотно соединенной с ним оболочкой, а полость между резонатором и оболочкой заполнена лри комнатной температуре газообразным гелием и герметизи рована.