Nízkoztrátová LHe/LN₂ přepouštěcí trubice s vakuovou izolací a regulací průtoku

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68081731%3A_____%2F25%3A00648357" target="_blank" >RIV/68081731:_____/25:00648357 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Nízkoztrátová LHe/LN₂ přepouštěcí trubice s vakuovou izolací a regulací průtoku

Popis výsledku v původním jazyce

Přepouštěcí trubice (sifon) umožňuje efektivní transport kapalného helia (LHe) a kapalného dusíku (LN₂) z komerční Dewarovy nádoby do průtokového kryostatu kryoelektronového mikroskopu s velmi nízkými tepelnými ztrátami a možností regulace průtoku. Konstrukce sestává z vnitřní kapiláry vedené ve vakuově izolovaném obalu, jehož střední část je realizována ohebným vlnovcem. Koncové části tvoří tuhá ramena, z nichž jedno se zasouvá do Dewarovy nádoby a druhé do průtokového kryostatu. Optimální tepelná izolace je dosažena kombinací vysokého vakua a distančních prvků s nízkou tepelnou vodivostí. Sifon je použitelný nejen pro průtokové chlazení kryoelektronového mikroskopu, ale obecně pro přepouštění kryokapalin v laboratorních a průmyslových aplikacích.

Název v anglickém jazyce

Low-loss LHe/LN2 transfer line with vacuum insulation and flow control

Popis výsledku anglicky

The transfer tube (siphon) enables efficient transport of liquid helium (LHe) and liquid nitrogen (LN₂) from a commercial Dewar vessel to a flow cryostat of cryoelectron microscope, with very low thermal losses and adjustable flow. The design consists of an inner capillary enclosed in a vacuum-insulated housing, with a flexible bellows in the central section and rigid end arms for insertion, one into a Dewar vessel and the other into a flow cryostat. Optimal thermal insulation is achieved through a combination of high vacuum and low-thermal-conductivity spacers. The siphon is suitable not only for flow cooling of cryo-electron microscopes but also for general transfer of cryogenic liquids in laboratory and industrial applications.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20303 - Thermodynamics

Projekt

<a href="/cs/project/TQ11000042" target="_blank" >TQ11000042: Podpora aktivit "Proof-of-Concept" v Ústavu přístrojové techniky AV ČR, v. v. i.</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

APL-2025-28

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Funkční vzorek zařízení byl vyroben na základě ověření vlastností. Přepouštěcí trubice (sifon) s vakuovou tepelnou izolací byla navržena jako součást průtokového chladicího systému kryoelektronového mikroskopu a slouží k propojení komerční Dewarovy nádoby s průtokovým kryostatem. Umožňuje účinné přepouštění kapalného dusíku (LN₂) a kapalného helia (LHe) s nízkými ztrátami a regulací průtoku. Sifon tvoří vnitřní nerezová kapilára a vnější vakuový obal. Kapilára má průměr 2 mm, tloušťku stěny 0,1 mm a délku 1040 mm a je pro měkké pájení opatřena měděnými koncovkami. Střední část sifonu je vakuově izolována pomocí ohebného vlnovce, který je na obou koncích napojen na tuhá vakuová ramena zasouvaná do Dewarovy nádoby a do průtokového kryostatu. Ramena jsou vyrobena z tenkostěnných nerezových trubek o průměru 11 mm a tloušťce stěny 0,2 mm, celková délka vakuově izolované části činí 1400 mm. Kapilára je vůči vnějšímu obalu centrována dvanácti distančními elementy s nízkou tepelnou vodivostí, tvořenými svazky polyesterových vláken vedenými mezi distančními kroužky z Al slitiny. Sifon je vybaven ventilem umožňujícím jeho vakuové odčerpání a v prochlazeném stavu je vysoké vakuum udržováno pomocí kryosorpce zbytkových plynů na sorbentu. Průtok je regulován škrticím ventilem na rameni připojeném k Dewarově nádobě, který sestává z měděného sedla, nerezové kuželky a přítlačné pružiny. Sifon se vyznačuje nízkou spotřebou LHe, experimentálně byla ověřena hodnota cca 1,2 l/h.

Ekonomické parametry

Funkční vzorek realizovaný při řešení grantu, s předpokladem smluvního využití s vědeckým a ekonomickým přínosem i po jeho ukončení. Kontakt: Ing. Pavel Urban, Ph.D., urban@isibrno.cz.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

68081731

Název vlastníka

Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—