Einsatzbereiche
Kühlung von z.B. supraleitenden Strombegrenzern, SQUID-Sensoren (hochempfindliche Magnetfeldsensoren) oder Probekörpern
Zielstellung
- Arbeitstemperaturen 4 K bis 350 K
- Automatische Befüllung und Rückverflüssigung
- Geometrieoptimierung auf hohe Vakuumstandzeiten und minimierte Verdampfungsverluste
- Leckraten bis 10-10 mbar l / s
- HF-Rauschen < 1 % im Bereich von 10 Hz bis 2 MHz
- Magnetisches Rauschen kleiner als 3 fT / Hz½
- Sehr geringe Kalt-Warm-Abstände, bis zu 2 mm bei Finger-Kryostate
Beschreibung
Zur Kühlung von Sensoren mit flüssigem Stickstoff oder Helium werden anwendungsspezifische Kryostate aus metallischen Werkstoffen sowie alternativ aus faserverstärkten Kunststoffen (z.B. glasfaserverstärktes Epoxidharz - GFK) entwickelt. Die Systeme sind modular ausgelegt und können hinsichtlich Geometrie und Funktionalität an kundenspezifische Anforderungen angepasst werden.
Insbesondere wurden metallfreie GFK-Kryostate mit spezifischen Eigenschaften für den Einsatz in supraleitenden Strombegrenzern sowie in SQUID-Sensoren (hochempfindliche Magnetfeldsensoren) realisiert. Diese Ausführungen können bei Bedarf auch als Druckgeräte konzipiert werden.
Umfangreiche Erfahrung in der Auslegung von Kryostaten sowie das erforderliche Fertigungs- und Prüf-Know-how sind vorhanden.
GFK-Kryostate für die Werkstoffprüfung können mit einstellbarem Kalt-Warm-Abstand entlang der z-Achse ausgeführt und lageunabhängig betrieben werden. Für Anwendungen zur Messung extrem schwacher Magnetfelder, beispielsweise in der kardialen oder zerebralen Diagnostik, können Justiereinrichtungen zur Positionierung des Sensors in der x-y-Ebene integriert sowie schwenkbare Lagerungen realisiert werden.
Eine vollständige Lageunabhängigkeit bis hin zur 360°-Rotation bei gleichzeitig konstanter Kälteleistung und hoher Temperaturstabilität ist erreichbar. GFK-Kryostate sind zudem mit Feststoffisolation verfügbar.
Für die lasergestützte Gasanalyse mittels Laserdioden werden hingegen Metallkryostate eingesetzt, die höchste Anforderungen an die Temperaturkonstanz erfüllen und Stabilitäten im Bereich von bis zu 3 mK am Sensorort gewährleisten.
