Июнь 18th, 2013
При конструировании криостата необходимо было учитывать следующие факторы. 1. В процессе охлаждения во внутреннем сосуде криостата на несколько дней повышается давление. 2. Из-за различия коэффициентов сжатия катушки и каркаса при низкой температуре в последнем возникают большие сжимающие напряжения. 3. Внутренний сосуд должен оставаться вакуумно-плотным при температурном циклировании до 4,4 К. 4. При изготовлении криостата температура катушки не должна превышать 250 °С. 5. Материал должен быть достаточно прочным при комнатной температуре и при 4,4 К. В соответствии с английским стандартом BS1515 расчетное напряжение составляло 1500 кгссм2. Кроме того, удельное сопротивление должно быть достаточно большим, чтобы ограничить вихревые токи в процессе разряда катушки. Материал должен быть немагнитным.Повышение давления требовалось для сокращения времени охлаждения. Это время определялось тепловым потоком в катушке, зависящим от давления хладагента. Поэтому было решено для одновременного охлаждения криостата и рефрижераторной системы пропустить через них сжатый гелий в газообразном состоянии. Максимальное давление в цикле охлаждения (цикл Клода с турбодетандером) составляло 0,9 МПа, и с учетом перепада давлений оптимальное рабочее давление в сосуде с катушкой было выбрано равным 0,7 МПа. Расчетное давление было увеличено до 0,77 МПа с учетом работы предохранительных устройств.Наиболее подходящим материалом оказалась нержавеющая сталь марки AISI304L, которая и была выбрана из-за ее прочности, удельного сопротивления и доступности. Это нестабили-зированная сталь, но благодаря низкому содержанию в ней углерода она легко поддается сварке. Были изготовлены и испытаны образцы сварных соединений, причем наиболее серьезное испытание на удар (по Шарпи) проводилось при 77 К.
