典型的な閉じたサイクルクライオスタットの重量はいくらですか？

閉鎖されたサイクルクライオスタットの味付けされたサプライヤーとして、私はしばしばこれらの重要な機器の重量について尋ねられます。閉じたサイクルクライオスタットの重量を理解することは、設置、輸送、システム全体の設計など、さまざまな理由で重要です。このブログでは、典型的なクローズドサイクルクライオスタットの重量に影響を与える要因を掘り下げ、いくつかの一般的な推定値を提供します。

閉じた重量に影響する要因 - サイクルクライオスタット

サイズと寸法
閉じたサイクルクライオスタットの物理サイズは、その体重に影響を与える最も重要な要因の1つです。より大きなクライオスタットは、より多くの材料を構築する必要があるため、一般的に重いです。たとえば、より大きなサンプルチャンバーまたはより長い冷指を持つクライオスタットには、より多くの断熱材、構造的サポート、冷却成分が必要になります。これらはすべて全体の重量に寄与します。実験室のベンチトップで使用するために設計された小規模なスケール閉鎖 - サイクルクライオスタットは、約50〜100キログラムの重量がありますが、より大きな産業用クライオスタットは数百キログラム以上の重さを量ることができます。
使用される材料
閉じたサイクルクライオスタットの構築に使用される材料は、その重量を決定する上で重要な役割を果たします。クライオスタットは、通常、ステンレス鋼やアルミニウムなどの金属の組み合わせと、グラスファイバーや真空パネルなどの断熱材の組み合わせで作られています。ステンレス鋼は、耐久性と腐食に対する抵抗のため、外側のシェルには一般的な選択肢ですが、比較的重いです。一方、アルミニウムは軽量ですが、減量が優先事項である地域で使用される場合があります。断熱材の選択は、重量にも大きな影響を与える可能性があります。高性能断熱材は熱伝達を減らすことができますが、クライオスタットの全体的な重量を増加させる可能性があります。
冷却システム
閉じたサイクルクライオスタットの冷却システムは、その重量に影響を与えるもう1つの要因です。これらのクライオスタットは、機械的冷凍や液体凍結剤など、さまざまな冷却メカニズムを使用しています。 StirlingやGifford -McMahon Coolersなどの機械的な冷蔵システムは、コンプレッサー、拡張器、熱交換器で構成されており、非常に重い場合があります。一方、液体極低温システムには、液体窒素や液体ヘリウムなどの凍結剤の貯蔵容器が必要です。極低温容器と極低温自体の重量は、クライオスタットの全体的な重量を大幅に増加させることができます。たとえば、a液体窒素クライオスタット大きな液体の窒素デュワーは、小さな露のあるクライオスタットよりも重くなります。
追加のコンポーネント
閉鎖 - サイクルクライオスタットには、温度センサー、ヒーター、真空ポンプなどの追加のコンポーネントが付属していることがよくあります。これらのコンポーネントは、クライオスタットの全体的な重量を追加できます。温度センサーとヒーターは通常小さくて軽量ですが、真空ポンプは比較的重い場合があり、特に高レベルの真空を必要とするアプリケーションで使用されるパフォーマンスポンプがあります。

一般的な重量の推定値

上記の要因に基づいて、閉じたさまざまなタイプのサイクルクライオスタットの一般的な重量推定値を以下に示します。

ベンチトップクローズド - サイクルクライオスタット
ベンチトップクローズド - サイクルクライオスタットは、実験室の設定で使用するように設計されており、通常はサイズが小さくなっています。これらのクライオスタは通常、50〜150キログラムの重さです。それらはしばしば小規模な研究プロジェクトに使用され、実験室の周りを簡単に移動できます。
中型 - サイズの閉鎖 - サイクルクリオスタット
中サイズの閉鎖 - サイクルクライオスタは、材料の研究や半導体テストなど、幅広い用途に適しています。これらのクライオスタットは通常、150〜300キログラムの重さです。彼らは、ベンチトップクライオスタットと比較して、より大きなサンプルチャンバーとより高度な冷却システムを持っている可能性があります。
大規模 - スケールクローズ - サイクルクライオスタット
大規模なスケールクローズド - サイクルクライオスタは、産業用アプリケーションと大規模な研究施設で使用されます。これらのクライオスタットは、サイズと冷却システムの複雑さに応じて、数百キログラム以上の重量があります。たとえば、a連続流量液体ヘリウムクライオスタット高エネルギー物理学実験で使用されると、500キログラム以上の重量があります。

体重を知ることの重要性

閉じたサイクルクライオスタットの重量を知っていることは、いくつかの理由で不可欠です。

インストール
クライオスタットの重量は、インストールプロセスに影響します。重いクライオスタットには、特別なリフティング機器と頑丈なサポート構造が必要になる場合があります。設置サイトがクライオスタットの重量をサポートして、安全上の危険を防ぐことができることを確認することが重要です。
交通機関
閉じたサイクルクライオスタットの輸送は、特に重い場合は挑戦的です。クライオスタットが安全に輸送されるようにするには、特殊な輸送容器と取り扱い機器が必要になる場合があります。 Cryostatの重量も送料に影響します。
システム設計
システム全体を設計する際には、クライオスタットの重量を考慮する必要があります。たとえば、cryostatを他の機器と統合する場合、クライオスタットの重量はシステム全体の安定性と性能に影響を与える可能性があります。

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私たちのオプティクス液体窒素クライオスタット光学系の分野でのアプリケーションに人気のある選択肢です。光学実験に安定した低温度環境を提供し、簡単に設置して取り扱うための比較的軽量設計を備えています。

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参照

極低温工学のハンドブック。
閉じたサイクルクライオスタットの設計とアプリケーションに関する科学文献。