Trockener ~3He/~4He-Mischkühler mit separater 1K-Stufe

摘要

In vielen Anwendungen der Grundlagenforschung werden ~3He/~4He-Mischkühler zur Erzeugung von Milli-Kelvin-Temperaturen verwendet, weil das Verfahren der Verdünnung von ~3He in ~4He das einzige ist, mit dem sich Sub-Kelvin-Temperaturen bei hoher Kälteleistung über lange Zeiträume aufrechterhalten lassen. In den letzten Jahren haben sich in den Labors kühlmittelfreie (trockene) Mischkühler durchgesetzt, bei denen die Vorkühlung des ~3He-Kreislaufs mit einem Pulsröhrenkühler erfolgt, der die sonst übliche Vorkühlung mit flüssigem Helium (und Stickstoff) ersetzt. In unserem Bericht beschreiben wir einen trockenen Mischkühler, bei dem zusätzlich zum Mischkreis noch ein ~4He-JT-Kreislauf integriert ist, der bei einer Endtemperatur von ca. 1 K betrieben wird und zur Kühlung von Verstärkern und elektrischen Leitungen verwendet werden soll. Seine Kühlleistung beträgt bis zu 100 mW. Der Mischkreis ist über einen Wärmetauscher an diese 1 K-Stufe gekoppelt, sodass bei der Inbetriebnahme des Kühlers zur Kondensation des ~3He/~4He-Gasgemisches die Kälteleistung der 1K-Stufe zur Verfügung steht und somit die Kondensationszeit ungefähr halbiert wird.