Brevet FR2533304A1 — publié le 19840323

La présente invention concerne un appareil de réfrigé- ration pour le refroidissement rapide de spécimens à des températures cryogéniques, en particulier pour la cryofixa- tion de spécimens biologiques en vue de leur examen optique ou-au microscope électronique. Des bains réfrigérants, ayant des volumes compris entre et 100 millilitres, maintenus à des températures comprises dans la gamme allant de -1001 C à -1901 C, sont nécessaires pour de nombreuses opérations de préparation d'échantillons, en particulier, pour la congélation instantanée ("cryofixa- tion") de spécimens biologiques en vue de leur examen optique ou au microscope électronique Les spécimens ont normalement des diamètres allant de 0,5 mm à 5 mm. Les spécimens doivent être rapidement refroidis lors- qu'ils sont introduits dans le bain réfrigérant et cela ne peut être obtenu que si l'on empêche le liquide réfrigérant de bouillir lorsque le spécimen y est ajouté car la formation d'une enveloppe de gaz ("phénomène de givre de Leyden") autour du spécimen empêche l'échange thermique rapide qui est nécessaire L'azote liquide ne convient pas pour l'utilisation envisagée car, dans les conditions normales, il est toujours à sa température d'ébullition (-196 o C)et, par suite, la plus petite élévation de température en provoque l'ébullition Même une sur-réfrigé- ration de l'azote liquide au-dessous de son point de congélation n'améliore pas la situation de manière apprécia- ble du fait de la petite différence de température entre les points d'ébullition et de congélation ( 140 C) et du fait que la chaleur spécifique et la densité de l'azote liquide sont basses. En conséquence, on utilise généralement, comme bain de réfrigération, des gaz liquifiés qui peuvent être refroidis bien au-dessous de leur point d'ébullition et qui, au voisinage de leur point de congélation, ont des densités et des chaleurs spécifiques relativement hautes Parmi d'au- tres, les substances ci-après présentent des propriétés favorables: le propane (point de congélation -190 o C), le Fréon 13 (point de congélation -185 C) et l'isopentane (point de congélation -160 C) Cependant, aucun de ces milieux de réfrigération, qui sont connus et d'usage courant actuell ement, n'a un point de congélation qui est inférieur au point d'ébullition de l azote liquide (-1960 C) Le refroidissement de ces milieux, au moyen d'azote liquide, comme cela est généralement pratiqué, demande toujours l'application d'un savoir-faire spécial car, après la liquéfaction ou le refroidissement initial, les points de congélation de ces milieux sont très rapidement atteints et on obtient un bain de réfrigération gelé qui ne peut plus être utilisé Cela est particulièrement gênant lorsque l'on désire employer des bains de réfrigération de ce-type dans des conditions de travail continues comme c'est le cas dans la plupart des laboratoires. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités et d'apporter un bain de réfrigéra- tion dans lequel les milieux précités (propane, hydrocarbure halogéné tel que des qualités de Fréon ou de Frigen, de l'isopentane, etc) peuvent être rapidement liquéfiés, ou initialement refroidis, au moyen d'azote liquide (l'azote liquide est à la fois facile à utiliser et sans danger à tout moment), le milieu en question étant conservé dans ce bain réfrigérant pendant des périodes de temps prolongées à une température qui n'est que légèrement supérieure au point de congélation du milieu particulier, ce qui garantit un effet de réfrigération optimal, sans risque de voir les bains geler. Ce but est atteint en ce sens que la présente invention apporte un appareil de réfrigération pour le refroidissement rapide de spécimens et qui comprend un récipient externe ayant un bord supérieur et qui. est adapté à recevoir un cryogène liquide, un récipient intermédiaire, ayant un bord supérieur, et qui est disposé à l'intérieur du récipient externe, et des moyens de réfrigération ayant un bord -supérieur et qui sont adaptés à recevoir un milieu de réfrigération, les moyens de réfrigération étant disposés à l'intérieur dudit récipient intermédiaire, le bord supérieur du récipient intermédiaire étant disposé au-dessous tant du bord supérieur du récipient externe que du bord supérieur des moyens de réfrigération, grâce à quoi le cryogène contenu dans le récipient externe peut couler vers le récipient intermédiaire. Les moyens de réfrigération peuvent comprendre un bain réfrigérant, un dispositif de liquéfaction ou, les deux. L'invention prévoit donc ainsi que l'azote liquide vient en contact direct avec un bain réfrigérant et/ou un dispositif de liquéfaction seulement pendant l'étape de liquéfaction ou de réfrigération initiale Ce contact direct peut être interrompu, par des moyens simples, au moment - o une température prédéterminée est atteinte de telle sorte qu'une fois cette température atteinte, la réfrigération soit effectuée exclusivement par les éléments intermédiaires et la phase d'azote gazeuse. Dans sa forme la plus simple, un système selon l'invention peut comprendre, par exemple, un dispositif dans lequel un type connu de dispositif de liquéfaction de gaz et/ou de bain réfrigérant est, ou sont, logé(s) dans un récipient en forme de vase qui constitue le récipient intermédiaire Le bord supérieur du récipient en forme de vase est d'un niveau notablement plus bas que le bord supérieur du bain réfrigérant Le récipient en forme de vase est disposé à l'intérieur d'un vase plus grand qui constitue le récipient extérieur dont la hauteur correspond au moins à celle du bain réfrigérant ou du dispositif de liquéfaction. Si de l'azote liquide est introduit dans le vase le plus grand, le vase le plus petit se remplit d'azote liquide aussitôt que le niveau de liquide dans le vase plus grand dépasse la hauteur du bord du vase plus petit Si cela se produit, l'azote liquide vient en contact direct avec le dispositif de liquéfaction et/ou le bain réfrigérant et refroidit ces composants à une vitesse extrême. Du fait que, pendant-ce procédé, une quantité compara- tivement grande d'azote liquide s'évapore, il est nécessaire de compenser le volume d'azote liquide de temps en temps. Aussi longtemps que le bain réfrigérant n'a pas atteint la basse température voulue, on compense la perte d'azote liquide de telle sorte que le niveau d'azote liquide reste au-dessus du bord du petit vase ce qui maintient la réfrigération directe par l'azote liquide Au moment o la température voulue est atteinte, la compensation de volume est faite* jusqu'à un niveau plus bas, situé quelque peu au-dessous du bord supérieur du petit vase. L'azote liquide compris-dans le petit vase s'évapore très rapidement, selon la forme géométrique du vase après quoi le dispositif de I Lqiitéfaction ct/ou le bain réfrigé- rant, continue(nt) d'être refroidi(s) mais seulement par suite du contact solide/solide et de la phase azote gazeuse, l'importance du contact solide/solide étant relativement simple à déterminer pour que le transfert thermique soit celui que l'on désire pour maintenir la température de refroidissement. On préfère que le grand *vase, qui constitue le récipient extérieur, soit isolé thermiquement ce qui réduit les pertes en azote liquide Cela peut être fait soit au moyen d'une couche de matériau isolant poreux (laine de verre, poudre, matériau en mousse, etc) soit au moyen d'une structure comprenant une coquille double déterminant une enceinte avec vide intermédiaire à la manière des bouteilles isolantes. Selon une autre caractéristique de l'invention il est prévu une disposition selon laquelle la température du dispositif de liquéfaction et/ou du bain réfrigérant, peut être mesurée au moyen d'une sonde de température et lue sur un instrument indicateur D'autres caractéristiques de l'invention peuvent comprendre des dispositions selon lesquelles la température des éléments précités est mainte- nue constante au moyen d'un élément chauffant commandé thermostatiquement grâce à quoi la température voulue peut être prédéterminée au moyen d'un élément de règlage. 2 ej 33304 Une autre caractéristique de l'invention permettant un fonctionnement prolongé, en utilisation de routine, réside dans le fait que tant l'introduction manuelle de l'azote liquide que le besoin d'une observation continue du niveau d'azote liquide dans l'appareil sont éliminés Cette disposition consiste à tirer l'azote liquide d'un récipient de stockage comparativement grand et à commander l'alimen- tation au moyen de détecteurs de niveau, étant entendu qu'il est possible de prévoir au moins deux règlages de niveau, l'un pour la réfrigération initiale et l'autre pour l'opération d'attente, une fois que la température voulue a été atteinte Cette caractéristique peut être développée davantage en prévoyant des moyens faisant passer le contrôle du détecteur de niveau supérieur au détecteur de niveau 1.5 inférieur automatiquement lorsque la température cryogénique présélectionnée est atteinte. Lorsque l'on utilise des cryogènes combustibles ou toxiques (par exemple du propane), il peut se produire des problèmes par suite de l'évaporation spontanée du milieu réfrigérant dans l'atmosphère Il peut être également nécessaire de conserver le bain réfrigérant, s'il *est coûteux, de manière à pouvoir l'utiliser de nouveau sans consommation continue de cryogène liquide Pour résoudre ces difficultés, selon une autre forme d'exécution de l'inven- tion, le cryogène occupe une enceinte légère qui peut-être enlevée de l'appareil complet, de manière simple En outre, selon une autre forme d'exécution, cette enceinte peut être introduite dans un-récipient sous pression qui possède une fermeture étanche aux gaz et une valve convenant à l'échappement du gaz, de manière mesurée, une fois que sa température a atteint la température ambiante Un dispositif de ce type permet, d'une part, au milieu réfrigérant d'être réutilisé après un e nouvelle liquéfaction et, d'autre part, d'éliminer, sans danger par combustion lente, un gaz combustible au moyen d'un brûleur (par exemple un brûleur à gaz propane). L'invention peut être encore appliquée d'une manière qui facilite la fixation directe d'injecteurs convenables pour introduire les échantillons dans le bain réfrigérant de telle sorte que tant la mise en place de ces dispositifs que la libération de "l'injection" puissent être accomplies directement sur l'appareil dans des régions qui sont économiquement favorables Selon une autre forme d'exécu- tion, différentes parties de l'appareil sont combinées, par exemple par coulage ou moulage, pour simplifier la fabrica- tion et-réduire les coûts de production - Les caractéristiques spécifiques de l'invention sont décrites ci-après avec davantage de détails par référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure i est une vue schématique en coupe transversale d'un type connu d'appareil-de réfrigération, refroidi au moyen d'azote liquide, les figures 2 et 3 sont des représentations schéma- tiques, en coupe transversale, d'une première forme d'exécu- tion de l'appareil de réfrigération avec un dispositif de liquéfaction selon l'invention montré dans deux conditions de-fonctionnement différentes, la-figure 4 est une représentatin schématique d'une autre forme d'exécution d'un appareil de réfrigération selon l'invention comportant un système de chauffage thermostati- que, des moyens de compensation et de régulation automati- ques du niveau de l'azote liquide et un dispositif de liquéfaction séparé, ce dernier ayant un débit accru, la figure 5 est une représentation schématique d'une troisième forme d'exécution d'un appareil de réfrigération selon l'invention avec un dispositif de liquéfaction qui est intégré à l'appareil auquel un injecteur d'échantillon est fixé, la figure 6 est une représentation de détail en coupe, d'un tube miniature de milieu réfrigérant qui peut être utilisé en combinaison avec la troisième forme d'exécution représentée à la figure 5, et la figure 7 est une représentation en coupe schéma- tique d'un récipient sous pression pour le tube miniature représenté à la figure 6, ce récipient étant fixé à un dispositif de combustion. Un système correspondant à l'état antérieur de la technique est représenté, en coupe transversale, à la figure 1 Le bain réfrigérant est formé dans un récipient cylindrique métallique' 2 disposé dans un vase Dewar 1, le récipient 2 étant écarté du vase 1 par des entretoises-3 Le vase Dewar 1 est rempli d'azote liquide 4 Un gaz, par exemple, du propane, -peut être introduit par un tube 5, selon-les flèches représentées, dans le récipient 2 de sorte que le gaz se condense à l'intérieur du-récipient pré-réfri- géré Le condensat du liquide, qui est introduit par l'intermédiaire du tube 5, sert de milieu réfrigérant 6 pour le bain En variante, le milieu de réfrigération 6 peut être introduit sous une forme liquide. Les inconvénients des bains réfrigérants de ce type ont été déjà discutés. Si des précautions sont prises pour éviter la congéla- tion du milieu réfrigérant par l'azote liquide dans un tel appareil, en enlevant le récipient 2 du vase Dewar 1, non seulement le *bain réfrigérant se réchauffe en un temps extrêmement court mais il se produit un givre épais sur toutes les surfaces du récipient 2 ainsi que sur le bain réfrigérant 6 par suite de la précipitation dqe l'humidité contenue dans l'air Il n'y a que dans l'atmosphère d'azote anhydre contenue dans le vase Dewar que cette formation de givre ne se fait pas. Un appareil selon l'invention est représenté aux figures 2 et 3 Le récipient 2 prévu pour le milieu réfrigérant n'est pas disposé directement à l'intérieur du vase Dewar 1 mais est inséré dans un vase intermnédiaire 7 qui est disposé dans le vase 1 i au moyen d'entretoises similaires aux entretoises 3 de la figure 1. La disposition, pendant l'étape initiale de réfrigé- ration ou de liquéfaction du gaz, est représentée à la figure 2 Pendant cette étape, le niveau de l'azote liquide est supérieur à la hauteur H du bord supérieur 7 ' du vase 7 - En conséquence, l'azote liquide est en contact direct avec toutes les surfaces du récipient 2 A ce stade, Le récipient 2 est toujours à une température considérablement supérieuiée au point d'ébullition de l'azote liquide et il se produit une ébullition très importante de l'azote liquide Lorsque le récipient 2 a atteint la température voulue, la compensation du niveau de l'azote liquide est interrompue jusqu'à ce que le niveau tombe au-dessous du bord supérieur 7 ' du vase 7 (hauteur H) La quantité comparativement petite d'azote liquide contenue dans le vase 7 s'évapore immédia- tement de sorte que l'on arrive à la situation représentée à la figure 3 A ce stade, aucune partie du récipient 2 n'est refroidie directement par l'azote liquide et la réfrigéra- tion se fait par l'intermédiaire des entretoises 3 ' et du cylindre creux 2 ' L'importance de cette réfrigération peut être déterminée par la conception de l'appareil, par exemple le choix des sections transversales et des surfaces en contact avec le vase 7 Une réfrigération additionnelle est également effectuée par l'atmosphère froide d'azote qui entoure le récipient 2. En concevant et dimensionnant les éléments 3 ' et 2 ' et l'ensemble des vases de telle sorte qu'ils aient une forme géométrique appropriée, il est possible de faire en sorte que la température du bain réfrigérant demeure légèrement au-dessus du point de congélation d'un milieu réfrigérant particulier La structure détaillée de l'appareil, y compris l'espace S entre le récipient 2 et la vase 7 permet de maintenir le volume d'azote liquide contenu dans le vase 7 si petit que, une fois que le récipient 2 a atteint la température voulue, l'évaporation de l'azote liquide contenu dans ce vase se fait en un temps très court. Cependant, la prévision de dimensions spécifiques pour les composants 2, 2 ', 3 ' et 7 ne permet pas au transfert thermique entre le récipient 2 et le milieu réfrigérant 6 ainsi qu'aux phases d'azote liquide et gazeuse environnantes d'être telsque tous les milieux réfrigérants qui pourraient être utilisés (point de fusion compris par exemple entre -1901 C et -1501 C) de demeurer dans des états d'équilibre d'écoulement légèrement au-dessus de leur point de congéla- tion respectif Par suite, les milieux réfrigérants ayant des points de congélation comparativement hauts continue- ront, en règle générale, de geler en un temps relativement court Cette difficulté est éliminée par une autre caracté- ristique de l'invention qui est représentée à la figure 4 et qui utilise une sonde de température 8 prévue dans le récipient 2, laquelle sonde indique, au moyen d'un instru- ment indicateur 9 prévu sur l'unité de commande 10, la température atteinte par le milieu réfrigérant 6 à un moment particulier Aussitôt que la température chute à une valeur trop basse, un chauffage correcteur peut être appliqué au moyen d'un élément chauffant, par exemple, un chauffage à cartouche 11 Une forme d'exécution de l'invention utilise cet élément chauffant 11 en conjonction avec la sonde 8 pour former un système de contrôle thermostatique de la tempéra- ture, grâce à quoi il est possible de prélectionner une valeur voulue La commande de ce système de contrôle est un élément de règlage, par exemple, une molette 12 coopérant avec une échelle prévue sur l'unité de commande 10 Une autre caractéristique de l'invention réside dans la liaison de l'ensemble à un système automatique de compensation du niveau d'azote liquide tel que représenté à la figure 4. Dans ce cas, l'azote liquide provient d'un vase Dewar 14 de dimension appropriée, via une conduite d'alimentation 13 isolée thermiquement, lorsque la valve 15 est fermée et que l'élément de chauffage 16 est en circuit. Les éléments 15 et 16 qui sont nécessaires pour obtenir la pression de remplissage voulue sont commandés au moyen de détecteurs de niveau 17, 18 et 19 (qui sont par exemple des diodes thermosensibles) et le système électronique de l'unité de commande 10 Dans ce procédé, le remplissage se fait initialement jusqu'au niveau qui est défini par la diode 17 Après que la température voulue a été atteinte, tel-le que fixée au moyen de la molette 12, le système peut être commuté manuellement ou automatiquement pour passer de la diode 17 à la diode id Le remplissage se fait ensuite dans chaque cas jusqu'au niveau défini par la diode 18. Lorsqu ' il y a une défaillance dans le système de compensation de niveau, par exemptl, 1,l consommation de tout l'azote liquide contenu dans le vase Dewar 14, une autre diode 19 peut déclencher un signal d'alarme lorsque le niveau de l'azote liquide tombe au-dessous du niveau inférieur défini par cette diode L'utilisateur a alors la possibilité d'éliminer cette défaillance, par exemple, en remplissant d'azote liquide le vase Dewar 14. La figure 4 illustre également d'autres caractéris- tiques de l'invention Ainsi, des détecteurs de niveau (par exemple des diodes thermosensibles 20 à 24) peuvent également être disposés dans le vase Dewar 14, ces détecteurs de niveau indiquant le niveau du contenu au moyen d'un programme d'affichage à diode électroluminescente 25 ' sur l'unité de commande 10 Comme indiqué ci-dessus, un système d'alarme peut être égal ement prévu pour indiquer la consommation totale de l'azote liquide. Le vase Dewar 1 peut être remplacé, par exemple, par un vase en feuille métallique 25 qui est entouré par une isolation thermique 26 Dans ce cas le vase 7 peut être monté rigidement sur une plaque 27 qui est réunie à son tour au vase 25 Un système de liquéfaction 28 peut être réuni via la connexion 5 ' et une valve réductrice 29 à une bouteille de gaz 30 (par exemple de gaz propane). Une autre variante de l'appareil selon la figure 4 est représentée à la figure 5 Dans cette forme d'exécution, le dispositif de liquéfaction de gaz 28 ' est compris dans le 3 O récipient 31 du bain réfrigérant ce qui permet à la température des deux éléments d'être mesurée et commandée simultanément par la sonde 8 ' et l'élément de chauffage Il', respectivement. La figure 5 montre également un type particulier de système d'injection comme exemple de connexion mécanique au bain réfrigérant, la disposition comprenant un support d'injecteur 40, un injecteur 41, un dispositif de libération 42, un élément de montage 43, un support d'échantillon 44 et un échantillon 45. Une version de cet appareil se présente sous une forme dans laquelle le milieu réfrigérant 6 est contenu dans un tube miniature 32 qui peut être enlevé du récipient 31 à deux fonctions au moyen, par exemple, d'un outil d'enlève- ment 33 à effet ressort (voir figure 6) Du fait que, dans de nombreux laboratoires modernes, en particulier dans les immeubles à air conditionné, il n'y a pas de moyen permettant d'évacuer, à l'atmosphère, les gaz combustibles ou toxiques condensés, tels que le propane, une autre forme d'exécution est représentée à la figure 7 Le tube miniature 32 avec son milieu réfrigérant 6 est inséré dans le récipient sous pression 34 qui est fermé étanchément au moyen d'un couvercle 35 adapté avec interposition d'un joint d'étanchéité 36 Le milieu réfrigérant 6 est ensuite chauffé à la température ambiante et le récipient sous pression 34 peut être vidé via la valve 37 Dans une pièce fermée, l'élimination du propane, ou de tout autre gaz combustible, peut être effectuée de manière sûre en réunissant l'enceinte du récipient sous pression 34 à un brûleur 38, ou les gaz peuvent être liquéfiés et utilisés de nouveau par connexion avec le dispositif de liquéfaction 5 ', 28 ' Pendant ces opérations, le niveau du contenu peut être contrôlé au moyen d'un manomètre 39. Il est possible d'apporter des modifications aux formes d'exécution représentées aux figures 2 à 7 Une possibilité réside dans la fabrication de l'appareil de telle sorte que plusieurs éléments soient réunis sous la forme d'une seule pièce ou d'une manière différente de celle représentée dans- les formes d'exécution données à titre d'exemples Par exemple, l'unité de commande 10 est représentée séparée à la figure 4 mais elle pourrait être réunie au système électronique et à tous les éléments du circuit, aux éléments de contrôle et aux éléments indicateurs pour donner une disposition compacte. De même, la forme du récipient externe peut varier et différentes méthodes d'isolation peuvent être employées Par exemple, le vase Dewar 1, ou le vase isolé 25, 26 en feuille métallique peut être remplacé par d'autres récipients tels que des récipients à double coquille vide en métal, avec vide intermédiaire ou avec, ou sans, tamis moléculaire. Le système d'injection représenté à la figure 5 peut également être remplacé par un autre type connu de système d'injection, et les dispositifs de règlage de la température et de compensation de niveau de l'azote liquide, les moyens de liquéfaction ou de réfrigération et les systèmes de commande et de contrôle peuvent être modifiés pour être adaptés aux exigences d'un appareil particulier. REVENDICATIONS 1 Appareil réfrigérant pour la réfrigération rapide de spécimens, caractérisé en ce qu'il comprend: un récipient externe ( 1) ayant un bord supérieur et qui est adapté à contenir un cryogène liquide un récipient intermédiaire ( 7) ayant un bord supérieur ( 7 ') et qui est disposé à l'intérieur du récipient externe ( 1), et des moyens réfrigérants ( 2) ayant un bord supérieur et qui sont adaptés à contenir un milieu réfrigérant, les moyens réfrigérants ( 2) étant disposés à l'intérieur dudit récipient intermédiaire ( 7), le bord supérieur ( 7 ') du récipient intermédiaire ( 7) étant disposé au-dessous tant du bord supérieur du récipient externe ( 1) que du bord supérieur des moyens réfrigérants ( 2), grâce à quoi le cryogène contenu dans le récipient externe ( 1) peut couler vers le récipient intermédiaire ( 7). 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'une sonde ( 8) pour détecter la températu- re des moyens de refroidissement ( 2) et un instrument indicateur ( 9) pour indiquer cette température. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de chauffage ( 11) commandé thermostatiquement, associé aux moyens de refroidissement ( 2). 4 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement ( 2) comprennent un bain réfrigérant ( 6) et un dispositif de liquéfaction ( 28). 5 Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde ( 8) pour détecter la température des moyens contenant le bain réfrigérant ( 6) et le dispositif de liquéfaction ( 28) et un instrument indicateur ( 9) pour indiquer cette température. 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de chauffage ( 11) commandé thermostatiquement et associé avec les moyens contenant le bain réfrigérant ( 6) et le dispositif de liquéfaction ( 28). 7 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir ( 14) de compensation de niveau pour le cryogène, réuni audit récipient externe ( 1, 25) et des détecteurs de niveau ( 17, i 8) adaptés à commander le niveau du cryogène dans ledit récipient externe ( 1, 25) de telle sorte qu'il puisse être réglé,-selon la température, au-dessus ou au-dessous du bord ( 7 ') du récipient intermé- diaire ( 7). 8 Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un premier détecteur de niveau ( 17) adapté à maintenir le cryogène à un premier niveau dans le récipient externe ( 1) au-dessus du bord ( 7 ') du récipient intermé- diaire ( 7) et un second détecteur de niveau ( 18) adapté à maintenir le cryogène à un second niveau dans le récipient externe ( 1) au-dessous du bord ( 7 ') du récipient intermé- diaire ( 7). 9 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord supérieur des moyens réfrigérants ( 2) est au-dessous du bord supérieur du récipient externe ( 1). Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réfrigérants ( 2, 32) sont démontables. 11 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réfrigérants ( 2) et le récipient intermédiaire ( 7) sont réalisés sous la forme d'un composant unique. 12 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un système injecteur ( 40-44) est disposé au-dessus des moyens réfrigérants ( 2) pour y introduire des spécimens ( 45). 13 Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient ( 34) obturable, résistant à la pression, lequel récipient ( 34) est muni d'une valve ( 37) grâce à quoi, après réchauffement à la température ambiante, le milieu réfrigérant combustible ( 6) peut être évacué et brûlé. 14 Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient obturable ( 34), résistant à la pression, lequel récipient ( 34) est muni d'une valve ( 37) grâce à quoi, après réchauffement à la température ambiante, le milieu réfrigérant combustible ( 6) peut être réuni à un dispositif de liquéfaction en vue de sa réutilisation. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient externe ( 25) est entouré d'une couche ( 26) ayant des propriétés d'isolation thermique - 16 Appareil selon la revendication 15, caractérisé en -ce que la couche ( 26) ayant des propriétés d'isolation thermique est constituée par une coquille double avec vide intermédiaire.