Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 19: Anwendungen der HTSL: Energie

TT 19.6: Vortrag

Donnerstag, 26. März 1998, 16:15–16:30, H 20

Heliumverflüssigung mit zweistufigem Pulsröhrenkühler — •G. Thummes, C. Wang und C. Heiden — Institut für Angewandte Physik, Justus-Liebig-Universität Gießen, Heinrich-Buff-Ring 16, D- 35392 Gießen

Nachdem nun mit zweistufigen Pulsröhrenkühlern bei Einsatz von Seltenerd-Regeneratormaterialien Nettokühlleistungen von einigen zehntel Watt bei 4.2 K erreicht werden [1], liegt es nahe diese für die Rekondensation oder Verflüssigung von Heliumgas einzusetzen. Auf der Basis eines 4 K Pulsröhrenkühlers mit 6 kW Anschlußleistung haben wir einen Kleinstheliumverflüssiger konstruiert und getestet. Ein zylindrisches Kupfergefäß (Volumen 0.77 l), das mit der Kaltfläche der 2. Stufe verbunden ist, dient zur Aufnahme des flüssigen Heliums. Die Zufuhr des Heliumgases erfolgt aus einer Druckgasflasche und wird über einen Druckregler und einen Massenflußmesser kontrolliert. Das einströmende Gas wird zunächst in einem Wärmetauscher (WT) an der 1. Stufe auf etwa 50 K und in einem weiteren WT entlang des Regeneratorrohres der 2. Stufe auf unter 10 K vorgekühlt. Die Kondensation erfolgt in einem dritten WT am kalten Ende des Pulsrohres der 2. Stufe. Bei einem Druck von 1.013 bar bzw. 1.33 bar wurde bislang eine Verflüssigungsrate von 0.127 Liter/h (Badtemperatur 4.22 K) bzw. 0.167 Liter/h (Badtemperatur 4.52 K) erzielt.

[1] C. Wang, G. Thummes, C. Heiden, Cryogenics 37(3), 159 (1997)