Склопластикові кріостати для СКВІД магнітометрії високого розрізнення
| dc.contributor.author | Ляхно, В. Ю. | |
| dc.date.accessioned | 2018-05-11T11:06:49Z | |
| dc.date.available | 2018-05-11T11:06:49Z | |
| dc.date.issued | 2012 | |
| dc.description | Ляхно, В. Ю. Склопластикові кріостати для СКВІД магнітометрії високого розрізнення [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.05.14 "Холодильна, вакуумна та компресорна техніка, системи кондиціонування" / Ляхно Валерій Юрійович ; наук. кер. В. І. Шнирков ; Одес. держ. акад. холоду. – Одеса : ОДАХ, 2012. – 20 с. | en_US |
| dc.description.abstract | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.14 - Холодильна, вакуумна та компресорна техніка, системи кондиціонування. У дисертації проведені детальні дослідження склопластикових кріостатів, призначених для термостабілізації надпровідних квантових інтерференційних детекторів, для створення нових вимірювальних приладів. Основні фізичні питання, що розглянуті в роботі: дослідження і пригнічення дифузії газоподібного гелію крізь склопластикові горловини, вивчення магнітних властивостей композиційних матеріалів за кріогенних температур та сильних магнітних полів, оптимізація характеристик екранно-вакуумної теплоізоляції і теплових екранів з погляду одночасної мінімізації електромагнітних перешкод для проведення вимірювань і теплових потоків до кріогенної ємкості. Запропоновані в роботі нові композиційні матеріали, конструкції горловини, комбінованих діелектричних екранів і модифікованих пакетів екранно-вакуумної ізоляції пройшли апробацію і дозволили розробити ряд кріостатів з поліпшеними характеристиками для проведення фізичних і біомедичних досліджень. | en_US |
| dc.description.abstract | Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.05.14- Холодильная, вакуумная и компрессорная техника, системы кондиционирования. Работа посвящена разработке новых систем криогенной техники на базе стеклопластиковых гелиевых криостатов для термостабилизации высокочувствительных СКВИД магнитометров. Использование специальных стеклопластиковых криостатов с жидким гелием или азотом связано с тем. что шум Найквиста в обычных металлических криостатах на два-три порядка превышает чувствительность СКВИДов, а возникающие в металлических оболочках токи искажают распределение магнитных полей от измеряемых источников. К таким стеклопластиковым криостатам предъявляются специфические требования: минимум собственных шумов при большом ресурсе работы; низкие скорости диффузии газообразного гелия через горловину при минимальной толщине ее стенки; высокая механическая прочность конструкции, при минимальном расстоянии от приемной антенны СКВИДа до теплого объекта. Описаны методика и результаты экспериментальных исследований магнитной восприимчивости различных композиционных материалов и их компонент, а также диффузии газообразного гелия через композиционные материалы стеклопластиковых криостатов. Показано, что для новых предложенных компенсированных композиционных материалов значение магнитной восприимчивости при температуре жидкого гелия может быть уменьшено до 1 • 10-5 единиц СИ. Предложен новый «гибридный» материал для изготовления горловин стеклопластиковых криостатов, который позволяет снизить диффузию газообразного гелия в 30-50 раз по сравнению с материалами, традиционно используемыми при изготовлении стеклопластиковых криостатов. Изложены материалы конструкторских и технологических разработок для изготовления ряда специфических стеклопластиковых криостатов. Описана конструкция спроектированного и изготовленного низкошумящего стеклопластикового криостата типа «шлем» для 100-канального СКВИД- магнитоэнцефалографа с объемом бака для жидкого гелия 73 литра. Выполнен комплекс инженерных расчетов, проектирование и отработаны технологические приемы изготовления стеклопластикового криостата с профильной донной частью. Показано, что с учетом всех возможных механизмов разрушения криостата, спроектированная конструкция обеспечивает запас прочности выше шести, а общие деформации конструкции обеспечивают рабочие зазоры в области дна не более 22 мм. Проведены прямые криогенные испытания криостата. Использование новых композиционных материалов при изготовлении дна криостата, фрагментированной экранно-вакуумной изоляции и предложенного комбинированного теплового экрана позволяют обеспечить собственные шумы стеклопластикового МЭГ-криостата на уровне 1-2 фТл/Гц1/2. Предложено использовать новые разделительные материалы в слоях экранно-вакуумной изоляции для обеспечения качественной откачки холодных слоев. При этом анализ теплопритоков к криостату со специальной пробкой (для увеличения конвекционного теплообмена в горловине), с 85 слоями комбинированного пакета изоляции и тремя тепловыми экранами, показал, что равновесная скорость испарения жидкого гелия составляет 11-14 л/сут, в зависимости от деталей конструкции теплового экрана. С использованием нового композитного материала с пониженным значением магнитной восприимчивости при температурах жидкого гелия и в сильных магнитных полях, а также со специфическими тепловыми экранами и модифицированными пакетами ЭВТИ разработан, изготовлен и испытан стеклопластиковый криостат объемом 4,3 литра для проведения исследований в импульсных магнитных полях напряженностью более 50 Тл. Для исследований магнитной восприимчивости конструкционных материалов в полях до 5 Тл разработана конструкция и техническая документация на изготовление специального криостата-экрана. В работе детально обсуждаются особенности изготовления и результаты исследования стеклопластикового криостата для магнитного микроскопа на основе матрицы СКВИДов азотного уровня охлаждения для дефектоскопии конструкционных материалов. При диаметре сапфирового окна криостата 10 мм расстояние между измеряемым образцом и чувствительными элементами не превышает 500 мкм. | |
| dc.description.abstract | Thesis for the candidate degree in technical sciences by specialty 05.05.14 - Refrigcrating equipment, vacuum and compressor equipment, conditioning systems. Detailed studies of FRP cryostats intended for thermal stabilization of superconducting quantum interference detectors and creation of new measuring devices are carried out in the dissertation. The following principal physical problems are discussed in this work: suppression of diffusion of gaseous helium through FRP cryostat necks, study of magnetic properties of composite materials at cryogenic temperatures and high magnetic fields, optimization of characteristics of thermal supeinsulation and thermal shields from the point of view of simultaneous minimization of heat flow incoming to the cryogenic vessel and electromagnetic interferences preventing due measurements. Suggested in this work new composite materials, neck design, combined dielectric shields and modified packets of thermal superinsulation were tested and enabled designing of a number of cryostats with enhanced characteristics to make physical and biomedical investigations. | |
| dc.identifier.uri | https://card-file.ontu.edu.ua/handle/123456789/2789 | |
| dc.publisher | Одес. держ. акад. холоду | en_US |
| dc.subject | надпровідний квантовий інтерференційний детектор | en_US |
| dc.subject | термалізація СКВІД-магнітометрів | en_US |
| dc.subject | склопластиковий гелієвий кріостат | en_US |
| dc.subject | склопластиковий кріостат для магнітного енцефалографа | en_US |
| dc.subject | спектральна щільність власних магнітних шумів | en_US |
| dc.subject | теплопровідність композиційних матеріалів | en_US |
| dc.subject | екранно-вакуумна теплоізоляція | en_US |
| dc.subject | сверхпроводящий квантовый интерференционный детектор | en_US |
| dc.subject | термализация СКВИД-магнитометров | en_US |
| dc.subject | стеклопластиковый гелиевый криостат | en_US |
| dc.subject | стеклопластиковый криостат для магнитного энцефалографа | en_US |
| dc.subject | спектральная плотность собственных магнитных шумов | en_US |
| dc.subject | теплопроводность композиционных материалов | en_US |
| dc.subject | экранно-вакуумная теплоизоляция | en_US |
| dc.subject | superconducting quantum interference detector | en_US |
| dc.subject | thermalization of SQUID magnetometers | en_US |
| dc.subject | FRP helium cryostat | en_US |
| dc.subject | FRP cryostat for magnetic encephalograph | en_US |
| dc.subject | spectral density of intrinsic magnetic noise | en_US |
| dc.subject | thermal conductance of composite materials | en_US |
| dc.subject | thermal superinsulation | en_US |
| dc.title | Склопластикові кріостати для СКВІД магнітометрії високого розрізнення | en_US |
| dc.title.alternative | Стеклопластиковые криостаты для СКВИД магнитометрии высокого разрешения | en_US |
| dc.title.alternative | FRP Dewars for High-Resolution SQUID Magnetometers | en_US |
| dc.type | Book | en_US |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1