Kryostat

Ein Kryostat ist ein Gerät oder ein System, das Objekte bei kryogenen Temperaturen aufrechterhält, typischerweise unter dem Siedepunkt des flüssigen Stickstoffs (77 K oder -196 ° C) oder sogar niedriger. Es bietet eine kontrollierte Umgebung für verschiedene wissenschaftliche Experimente und Anwendungen, um Proben häufig zu erhalten oder empfindliche Geräte bei niedrigen Temperaturen zu halten.

Arten von Kryostaten
1. ** Bad Kryostate **: Diese enthalten genügend flüssige Kryogen, um eine angemessene Experimentationszeit zu ermöglichen, ohne dass kontinuierliches Nachfüllen von einem Lagerstau erforderlich ist.
2. ** Dichtliche Strömungskryostate **: Diese werden durch einen kontinuierlichen Flüssigkeitsfluss von einem externen Transportentaustau abgekühlt.
3. ** Trockene Kryostate oder kryogenfreie Kryostate **: Diese verwenden einen mechanischen Kühler, um die Probe abzukühlen, wodurch die Notwendigkeit flüssiger Kryogene beseitigt werden.

Kühlmechanismen
- ** Flüssige Kryogene **: Kryostate können flüssiges Helium oder flüssiges Stickstoff verwenden, um Basistemperaturen von <4 K (Helium) oder 77 K (Stickstoff) zu erreichen.
- ** Mechanische Kühler **: Trockene Kryostate verwenden mechanische Kühler wie Gifford-McMahon (GM) -kühler oder Pulsrohrkühlschrank (PTR) Kühler, um den Probenraum abzukühlen.

Anwendungen
. Dies ermöglicht die Erhaltung von Gewebeproben und die Fähigkeit, sie für die mikroskopische Inspektion dünn genug zu schneiden.
- ** Forschung und Entwicklung **: Kryostate werden in verschiedenen Forschungsanwendungen verwendet, einschließlich der Untersuchung der Superkonformität, der niedrigen Temperaturphysik und der Simulation eisiger Umgebungen in der Astrobiologie.
- ** MRT -Maschinen **: In MRT -Maschinen werden Kryostate verwendet, um supraleitende Magnete in einem superkoniganten Zustand zu halten, indem sie in flüssiges Helium eintauchen.

Schlüsselmerkmale
- ** Temperaturkontrolle **: Kryostate können sehr niedrige Temperaturen mit hoher Genauigkeit erreichen und aufrechterhalten, häufig unter Verwendung einer Kombination aus Kühlleistung und elektrischen Heizungen.
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- ** Beispielumgebung **: Die Proben können je nach den spezifischen Anforderungen des Experiments in verschiedenen Umgebungen entweder in einem Austauschgas oder im Vakuum gehalten werden.

Überlegungen beim Kauf
- ** Form- und Fenstertypen **: Kryostate können unterschiedliche Formen und Anzahl von Fenstern haben, was ihre Eignung für bestimmte Experimente oder Proben beeinflussen kann.
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Zusammenfassend ist ein Kryostat ein vielseitiges und wesentliches Instrument in verschiedenen wissenschaftlichen und medizinischen Bereichen, das die Möglichkeit bietet, extrem niedrige Temperaturen für eine Vielzahl von Anwendungen aufrechtzuerhalten und zu kontrollieren.