LT3 Helitran　ヘリウムフロークライオスタット

LT3 Helitran

ARS社のＨｅｌｉｔｒａｎクライオスタットは、液体ヘリウム（又は液体窒素）をフローさせることで温度を4.2K以下（液体窒素使用の場合７７Ｋ） まで下げます。　 独自の設計によりトランスファーチューブ内をクライオスタットの中まで流れるチップフローとラジエーションシールド用シールドフロー の２層になった液体寒剤が流れ、 更にその外側をリターンガスが流れることで２重に熱シールドしています。　 その為チップフローはミスト化や振動を起こさずに4.2K（又は 77K）を保ったままクライオスタット内に到達するので、 高い温度安定性と、極めて低い振動レベルを可能に。このためその低振動性を生かしＳＰＭアプリケーションの実績もあります。

シールドフロー式トランスファーチューブ

通常のフロー式クライオスタットでは、断熱真空中におかれたキャピラリーに対して、輻射による熱流入を抑えるため スーパーインシュレーションを使用しています。しかし輻射熱によりキャピラリー中の液体ヘリウムは気化しそれが泡となるため 一時的にヘリウムの流れをブロックします。これによりトランスファーチューブから液体がでる際、気体も混じることで圧力と温度の変動を伴います。

ヘリトランクライオスタットに使用されるトランスファーチューブでは、キャピラリーの周りに同軸状に配置されたシールドフローラインを採用しています。 シールドフローの”入り口”に設けられたノズルによりシールドフロー中の液体ヘリウムを減圧し中心にあるキャピラリーを冷却します。 これにより非常に低い流量においてもクライオスタットに供給される液体ヘリウムは気化せずに熱交換器に到達することができます。 この仕組みによりヘリトランでは高い温度安定性と低振動を実現しました。

マトリックス熱交換器

ヘリトランではマトリックス熱交換器により大きな表面積を確保し、液体ヘリウムと試料マウント間の高効率な熱交換を実現しています。 液体ヘリウムが試料マウント内を流れる際、蒸発の際の潜熱を奪い冷却が行われます。さらに気化したヘリウムガスも 試料マウントの冷却に使用されます。ガス流量を最適化した場合、熱交換器から出てくるヘリウムガスの温度は試料温度に等しくなります。 またこのような仕組みの無いクライオスタットでは室温(300K)から4.2Kまで冷却する際40倍もの液体ヘリウムを必要とします。

アプリケーションとLT3シリーズ

　　　　　　

アプリケーション	モデル	特徴
分光測定一般、電気測定、磁気光学、低温SPM	LT3	超低振動、高安定クライオスタット
顕微分光、顕微ラマン、顕微PL	LT3-OM	超低振動、低ドリフト
ESR, EPR, NMR	LTR	液体、粉末、バルク試料に対応
UHV環境中分光測定、UHV環境低温SPM	LT3-B	超低振動、UHV環境
分光測定一般	LT4	ローコスト、汎用クライオスタット

特徴

• 液体ヘリウムフロー型クライオスタット
• マトリックス熱交換器による高効率冷却
• シールドフロー式トランスファーチューブ
• 液体ヘリウム消費量(4.2K)：0.7 L/hr
• 液体窒素運転可能
• オングストロームレベルの振動レベル
• 精密フロー制御
• 排気ガス用ヒーター
• 設置方向自由
• カスタム可能

LT3仕様

冷凍機	LT3
冷媒	液体ヘリウム
最低温度	4.2K	<2K （減圧時）
液体ヘリウム消費量	0.7 L/hr	2 L/hr（減圧時）
最高温度	450K
冷却時間(RT→4.2K)	20分
重量	0.9 kg

LT3振動レベル

800Kインターフェース

熱スイッチを内蔵することで、試料を800Kまで加熱することができます。800Kインターフェースは、クライオスタットの試料部に取り付き、 内蔵の熱スイッチにより高温の試料からクライオスタット側に熱が逃げることを防ぎます。また過熱を防ぐ保護スイッチを内蔵しています。 試料とクライオスタットの間に取り付けますので、 800Kインターフェース使用時は、試料位置は標準より長くなります。 Helitran,Displex両タイプとも取り付け可能ですが、冷凍機のタイプにより最高温度の低下や、 取り付けられない場合もありますのでご了承ください

450Kインターフェース

熱スイッチを内蔵することで、試料を450Kまで加熱することができます。 クライオスタットと試料ホルダーの間に取り付け、高温の試料からの熱の流入を抑えます