Принцип работы охлаждающей головки крионасоса

В охлаждающей головке цилиндр разделен на два рабочих пространства 1 V и 2 V с помощью разделителя. Во время работы правое пространство 1 V нагревается и оставляет пространство 2 V холодным. Для разделителя с частотой f мощность рефрижератора W будет:

Разделитель пневматически перемещается взад вперед, поэтому газ сжимается разделителем и перемещается в регенератор внутри разделителя. Регенератор является аккумулятором тепла с большой поверхностью для теплообмена и производительностью, работающий как теплообменник в цикле. На рис. 2.66 показаны 4 фазы охлаждения в одноступенчатом рефрижераторе охлаждающей головки согласно принципу Гиффорда – Мак-Махона.

Двухступенчатая охлаждающая головка

В двух последовательно соединенных ступенях температура гелия понижается примерно до 30 К напервой ступени и до 10 К на второй. Достижение низкой температуры зависит от многих параметров в типе регенератора. Обычно медь используется на первой ступени и второй ступени. Другие материалы используются как регенераторы для специальных областей применения как криостаты для предельно низких температур (Т<10К).

С помощью механизма управления с двигателем, приводимым в движение клапаном управления 18, с диском управления 17 и отверстиями управления, начальное давление в объеме управления 16 изменяется, что приводит к перемещению разделителя первой и второй ступеней 11. Сразу после этого давление в объеме цилиндра выравнивается с помощью механизма управления. Охлаждающая головка соединяется с компрессором гибкими трубопроводами.