Kryostat

Kryostat (grécky:  – kryos – „chlad“) je chladiace zariadenie, pomocou ktorého sa objekt udržiava pri nízkej teplote na úkor vonkajšieho chladiaceho zdroja. Zvyčajne týmto chladiacim zdrojom je skvapalnený plyn s nízkym bodom varu ako je kyslík, argón, dusík a hélium. Používajú sa v experimentálnej fyzike, medicíne, biológii, chémii a vo viacerých technických disciplínach…

V každom kryostate je nevyhnutná tepelná izolácia pracovného objemu od okolia. Čim je nižšia dosahovaná teplota, tým je dôležitejšia dobrá tepelná izolácia. V kryostatoch s použitím kvapalného dusíka, kyslíka a argónu sa často používa vysokovákuová tepelná izolácia. Pre héliové kryostaty je táto izolácia nepostačujúca. Preto, aby sa znížili tepelné straty cez priľahlé steny, je nevyhnutné znížiť ich teplotu, čo sa dosahuje ochladením stien pomocným chladením, zvyčajne kvapalným dusíkom.

Typy kryostatov

podľa druhu chladiaceho média 
kyslíkové (bod varu −182,95 °C, resp 90,2 K)
dusíkové (bod varu −195,79 °C, resp 77,36 K)
argónové (bod varu −185,85 °C, resp 87,3 K)
héliové (bod varu 4He je −268,94 °C, resp 4,21 K, 3He je −269,96 °C, resp 3,19 K)
údaje pri tlaku 1 bar

podľa materiálu, z ktorého sú zhotovené 
sklené
kovové
plastové

podľa typu aplikácie 
chladenie senzorov
výskum elektrických, tepelných a mechanických vlastností látok
pre rádiotechnológiu
chladenie supravodivých magnetov
v medicíne
magnetoencefalografia
magnetokardiografia
magnetorezonačná tomografia
uchovávanie zmrazených preparátov v histológii a biológii
SQUID

kryostaty podľa spôsobu chladenia  

odparovaním kryogénnej kvapaliny (Teplotu pracovného objemu v kryostate regulujú zmeny tlaku pár nad chladiacou kvapalinou – čerpaním ich pár.)
prietokový s kvapalným 4He
3He kryostat 
4He kryostat 
He3-He4 kryostat pracujúci so zmesou kvapalného 3He a 4He.
pre adiabatickú demagnetizáciu paramagnetických solí
pre adiabatickú jadrovú demagnetizáciu

Referencie

Literatúra 
 Ladislav Skrbek: Fyzika nízkych teplot
 Štefan Jánoš: Svet v blízkosti absolútnej nuly 
 Josef Jelínek, Zdeněk Málek: Kryogenní technika 
 Randal F. Barron: Cryogenic Heat Transfer 
 Anthony Kent: Experimental Low Temperature Physics 
 Guglielmo Ventura, Lara Risegari: The Art of Cryogenics 
 Guy Kendall White: Experimental techniques in low-temperature physics 
 David Sheridan Betts: Refrigeration and thermometry below one Kelvin
 Christian Enss, Siegfried Hunklinger: Low-temperature physics
 O. V. Lounasmaa: Experimental principles and methods below 1 K

Externé odkazy 
 Štefan Jánoš: Fyzika nízkych teplôt

Kryogenika
Chladiace zariadenia
Vákuová technika