Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Киршвинк Дж. -> "Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1" -> 71

Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 - Киршвинк Дж.

Киршвинк Дж., Джонса Д. Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 — М.: Мир, 1989. — 353 c.
ISBN 5-03-001274-5
Скачать (прямая ссылка): biogenniymagnetit1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 150 >> Следующая

Сверхпроводящие материалы представляют собой идеальные диамагнетики, и поэтому внутри деталей из сверхпроводников, таких как оболочка сквида и экранирующие трубы, исключены всякие изменения магнитного потока. Жидкий гелий тоже диамагнитен, но имеет значительно меньшую объемную восприимчивость (—8 10-7), чем сверхпроводники (—1). Поскольку свойства диамагнетиков не изменяются при низких температурах, связанные с ними помехи в работе сквид-магнитометра могут возникать только в результате искажений поля из-за наличия и перемещения диамагнитных объектов вблизи приемной катушки или самого сквида. Например, если сквид расположен слишком близко к ортогональным приемным катушкам, то эта ортогональность может нарушаться при переходе системы в сверхпроводящее состояние. Магнитная индукция, возникающая за счет загрязнения жидкого гелия, равна 10“13-10“12 Тл и ее можно уменьшить, сделав в резервуаре для гелия специальные перегородки и отделив приемные катушки от жидкого гелия.
3.5. Диффузия газообразного гелия
Газообразный гелий сравнительно легко диффундирует в большинстве неметаллических материалов, например в стекле и стеклопластике. Но поскольку при температуре жидкого гелия скорость диффузии пренебрежимо мала, можно говорить только о диффузии в верхней части горловины, имеющей комнатную температуру. Именно в этой части дьюара происходит натекание гелия в вакуумное пространство. Из количественных характеристик этого процесса известны скорости диффузии в различных сортах стекла (White, 1979, р. 38), что же касается стеклопластиков, то точные данные здесь отсутствуют1. Проблему диффузии можно частично решить, поместив в вакуумное пространство дьюара на резервуаре с жидким гелием адсорбент, например активированный уголь (Molnar, 1971, р. 222). Он может адсорбировать большое количество газообразного гелия, поддерживая высокий вакуум. Адсорбирующий материал объемом 5-10 см3 способен «справляться» с диффузией в течение нескольких месяцев. Поскольку материалы, используемые в качестве адсорбента, часто бывают магнитны, его рекомендуется размещать как можно дальше от приемных катушек. При отогреве дьюара адсорбент высвобождает связанный с ним гелий в вакуумное пространство; количество диффундирующего гелия и скорость диффузии быстро растут по мере приближения температуры стеклопластика к комнатной. Степень проникновения гелия в вакуумное пространство можно уменьшить, отогревая дьюар только до температуры жидкого азота или промывая гелиевый объем во время отогрева газообразным азотом. После отогрева вакуумное пространство следует откачать до давления, не превышающего нескольких миллиторр, и затем продолжить откачку при этом уровне вакуума в течение нескольких часов, с тем чтобы удалить большую часть газообразного гелия. Для более полного удаления остатков гелия имеет смысл заполнить вакуумное пространство газообразным азотом, а затем откачать его. Все эти манипуляции должны выполняться с достаточной осторожностью, чтобы не вызвать схлопывания слоев суперизоляции.
3.6. Хранение и переливание жидкого гелия
Для хранения и транспортировки жидкого гелия лучше всего использовать специальные транспортные дью.ары с суперизоляцией (например, изготавливаемые фирмами Linde, Airco, М. V. Е., Cryolab). Имеется широкий выбор легких и высокоэффективных конструкций из алюминия и/или нержавеющей стали объемом от 30 до нескольких сотен литров. Такие дьюары часто бывают снабжены клапаном абсолютного
1 Такие данные имеются в следующей работе: Натрусов В. И., Тесля Л. М.,
Каганер М. Г., Урлик Г. Г. Газопроницаемость эпоксидных стеклопластиков.-
Физико-химическая механика материалов, 1982, т. 18, № 6, с. 112. Прим. перев.
давления и аварийным клапаном, необходимым при транспортировке самолетом.
Переливать жидкий гелий и работать с ним в полевых условиях несколько сложнее, чем в лаборатории. Следует иметь в виду, что транспортный дьюар и дьюар с прибором могут находиться при разных давлениях и, кроме того, эти давления могут быть отличны от атмосферного. В этом разделе мы рассмотрим источники потерь гелия, возникающих при подготовке и проведении охлаждения дьюара, его заполнении и доливе. Все эти вопросы прекрасно освещены в работе Scott et al., 1968, p. 193-227.
Стандартная процедура подготовки дьюара к заливке жидким гелием заключается в его предварительном охлаждении с помощью жидкого азота, который сравнительно недорог, имеет высокую теплоемкость и прост в обращении. Однако использование еще одного хладагента связано с дополнительными хлопотами, особенно при работе в полевых условиях. Есть и еще один недостаток - перед началом заливки необходимо полностью удалить азот из дьюара. Это очень важно, поскольку жидкий (или твердый) азот плохо проводит тепло (коэффициент теплопроводности ~ 10“4 Вт/(см-К) и обладает большой теплоемкостью при температурах между 77 и 4,2 К, так что для охлаждения одного литра азота до 4,2 К могут потребоваться десятки литров жидкого гелия. Заливать жидкий гелий без предварительного охлаждения жидким азотом имеет смысл, когда есть возможность эффективно охладить испаряющимся гелием внутренность дьюара, т.е. гелиевый резервуар и тепловые экраны. При такой процедуре заливки, часто занимающей много времени (2-10 ч), необходима хорошо теплоизолированная переливная трубка. Наш опыт показывает, что при охлаждении гелиевого резервуара до 4,2 К, а тепловых экранов до 80 К расходуется примерно по 2 л в 1 ч, после чего заливка жидкости происходит со скоростью 50 л в 1 ч. Сразу после заливки скорость испарения примерно втрое выше, чем в равновесном состоянии, т.е. через 12 24 ч.
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 150 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed