Špeciálna chladnička chladí gama detektory na 90 K

 

Kryogénny plyn je zmesou 8 plynov 

7-8% CF4 (freón R14) a 20-25% neón, zvyšok sú uhľovodíky a dusík

SAV hľadá servisnú firmu

Používa sa bežný chladničkový kompresor a J-T dýza na chladnom konci. Popri tepelnom výmenníku je v okruhu zaradená aj frakčná kolóna na oddeľovanie kvapiek mazacieho oleja spolu s vyššie vrúcimi zložkami zmesi. Chladivo nie je dostupné od pôvodného výrobcu. 

 

Medzi potenciálne problémy patrí:

  1. nevie sa objem okruhu. Nevieme presne ani pracovný tlak, podľa výpočtov by mal byť 1-2 bar na nízkotlakej vetve (predpokladáme, že prípojka je na tejto vetve), optimálne asi 1,5 bar (všetky uvedené tlaky sú absolútne)
  2. nedostupnosť neónu (je však cca. 11 litrov v jednorazovej hliníkovej fľaši s ventilom a odstupňovaným vývodom na hadičku priemeru 3 mm a 5 mm)
  3. zmes bude zrejme treba čiastočne miešať na mieste kvôli skvapalňovaniu (kompletnú zmes sú schopní dodať z Linde max. na 4,8 bar, ale je možné, že ju kvôli neónu ani nedodajú)

SAV hľadá tieto služby:

  1. zmerať objem chladiaceho okruhu v prevádzkových podmienkach. Naplniť plynom izobután + dusík v pomere asi 1:1, tak aby tlak na nízkotlakej vetve počas prevádzky bol 2 bar. Po vypnutí a stabilizovaní (a zmeraní) tlaku, časť plynu odpustiť do nádoby so známym objemom (alebo improvizovane: do balóna a jeho objem zmerať pomocou vedra s vodou) a z rozdielov tlaku zistiť objem pracovného plynu pri 1 atm. V chladničke je pravdepodobne teraz bežné chladivo, takže asi bude stačiť dopustiť dusík do 2 bar. Ak by tam nič nebolo, tak napr. vyvákuovať, napustiť izobután (alebo niečo podobné) do 1,5 bar, dusík do 2 bar, zapnúť, nechať stabilizovať a dopustiť dusík do 2 bar.
  2. ak bude známy objem, objednala by sa zmes plynov (izobután + propán + etán + CF4 + metán + dusík). Medzitým by bolo treba dočasne uzavrieť chladiaci okruh (vyššie uvedená zmes by mala byť neškodná v prípade úniku) aspoň tak, aby sa dovnútra nedostala vlhkosť. Ďalší krok by sa realizoval po dodaní zmesi plynov. Čo sa týka najmenej prchavej zložky (izopentán (t.v. 28°C), pentán (t.v. 36°C) alebo cyklopentán (t.v. 49°C)), tú Linde samostatne nedodáva. Možnosť kúpiť je od chemickej firmy n-pentán (centralchem) alebo cyklopentán (Merck) - bolo by to ale v obyčajnej chemickej fľaši, takže by bolo nejak treba zabezpečiť pripojenie/naliatie do plynového rozvodu a vylúčenie vzduchu
  3. naplnenie chladničky troma plynmi: cyklopentán (alebo pentán, alebo izopentán(2-metylbután)), neón a zmes (dodá Linde alebo SIAD). K chladiacemu okruhu bude treba pripojiť linku s aspoň piatimi výstupmi: na tlakomer, vákuum, 3 plyny (nasledujúce čísla sú len orientačné, závisí to od efektívneho objemu okruhu a od výberu vysokovrúcej zložky)

- napojenie plynov a vyvákuovanie okruhu

- najprv by sa naplnil cyklopentán asi na 0,2 bar

- potom by sa doplnil neón asi do 0,6 bar a ptom by sa doplnila zmes asi do 2 bar

- zapla by sa chladnička a po stabilizácii cca. 1-2h by sa dopustila zmes asi do 1,5 bar, v závislosti od účinnosti chladenia

POZN.: Miešanie plynov by bolo potrebné iba v prípade, že u dodávateľa nebude dostupný neón. V prípade, že neón dostupný bude, pripravia a dodajú nám kompletnú zmes.

 

Viac informácií nájdete v časopise Správy 1/2023