Ziel des FuE-Projektes ist die Erforschung neuer innovativer Lösungswege zur Entwicklung des Funktionsmusters eines "Heliumverflüssigers mit mittlerer Verflüssigungsrate." Die Entwicklung eines solchen Systems soll einen bisher nicht vorhandenen Bereich des Marktes abdecken.
Der Verflüssiger soll mehrere Innovationen und technische Lösungen beinhalten:
- Entwicklung eines Systems zur Heliumverflüssigung mit einer Verflüssigungsrate von 10 - 15 Litern pro Stunde flüssigen Heliums.
- Entwicklung einer innovativen Vorkühlstufe, welche mit einem Gemisch bestehend aus Helium und Kältemitteln als Arbeitsfluid arbeitet.
- Detaillierte Untersuchung eines innovativen Heliumkreislaufs innerhalb der Entwicklung des Helium-Kleinverflüssigers mit der Fähigkeit in verschiedenen Betriebsregimen zu arbeiten: Heliumverflüssigung, Kühlung und Temperaturstabilisierung/ -kontrolle.
- Betrieb des Verflüssigers mit einer Verflüssigungsrate, die über einen weiten Bereich — zwischen 75% und 100% — variiert werden kann.
Derzeit wird das Funktionsmuster des Helium-Kleinverflüssigers aufgebaut. Die Abbildung zeigt ein 3D-Modell der cold box, in der alle Wärmeübertrager und Kaltventile montiert sind. Im oberen Teil der cold box sind zwei Prototypen von Low-Flow-Helium-Turboexpanders montiert. Alle externen Komponenten, Rohrleitungen und das Verflüssiger-Steuerungssystem sind an der Vorderseite der cold box angebracht.