[发明专利]用于产生极低温度冷度的制冷机和方法

权利要求书

1.一种用于获得极低温度的稀释制冷机，包括：混合室(2)；第一供给管道(3)，其具有连接到氦同位素3(³He)的源的上游端和连接到所述混合室(2)的下游端；第二供给管道(4)，其具有连接到氦同位素4(⁴He)的源的上游端和连接到所述混合室(2)的下游端；用于排放³He-⁴He的混合物的排放管道(8)，所述³He-⁴He的混合物在所述混合室(2)内由分别从所述第一管道(3)和所述第二管道(4)供给的³He和⁴He形成，所述排放管道(8)包括连接到所述混合室(2)的上游端和连接到用于回收该部分排放的混合物的收集空间(5)的下游端，所述第一管道(3)和所述第二管道(4)的下游端以及所述排放管道(8)的上游端在一共同的接合处流体连通以形成所述混合室(2)，氦³He-⁴He的混合物之间的相分离独立于重力由所述管道(3、4、8)中的³He和⁴He的流量以及所述管道的毛细作用力控制，

其特征在于，

所述稀释制冷机包括形成混合物被回收于其中的所述收集空间的蒸馏室(5)，所述蒸馏室(5)保持³He和⁴He的混合物(2)处于液-气平衡，所述蒸馏室(5)形成³He的源和⁴He的源，所述第一供给管道(3)包括用于选择性地将³He泵送到所述蒸馏室(5)内以对所述混合室(2)连续地供给³He并处于第一闭环中的泵送部件(6)，所述第二供给管道(4)包括用于选择性地将⁴He泵送到所述蒸馏室(5)内以对所述混合室(2)连续地供给⁴He并处于不同的第二闭环中的泵送部件(7、9)。

2.如权利要求1所述的制冷机，其特征在于，所述蒸馏室(5)包括一部件(14)，所述部件(14)用于对于所述气相而言封闭所述液相。

3.如权利要求2所述的制冷机，其特征在于，用于选择性地泵送⁴He的所述泵送部件(7、9)包括与由封闭部件(14)封闭的液相流体连通(19)的超漏装置(9)以及泵送部件(7)，所述泵送部件(7)的入口经由(29)所述超漏装置(9)连接到所述液相。

4.如权利要求1至3中任一项所述的制冷机，其特征在于，所述第一管道(3)和所述第二管道(4)以及所述排放管道(8)被组装成在所述蒸馏室(5)与所述混合箱(2)之间进行热交换。

5.如权利要求1至4中任一项所述的制冷机，其特征在于，所述第一供给管道(3)的泵送部件(6)是用于泵送气态³He的泵，例如机械泵和/或一个或多个称为吸附泵的泵。

6.如权利要求1至5中任一项所述的制冷机，其特征在于，所述第一供给管道(3)的上游端和/或所述第一供给管道(3)的泵送部件(6)通往所述蒸馏室(5)的下述区域：该区域主要收集来自处于液-气平衡的³He-⁴He混合物的³He。

7.如权利要求1至6中任一项所述的制冷机，其特征在于，所述第二供给管道(4)的所述泵送部件(7)是用于泵送液态⁴He的泵(P)，例如机械泵和/或称为喷流泵(热机械泵)的泵或用于超流体氦的机械泵。

8.如权利要求1至7中任一项所述的制冷机，其特征在于，所述第二供给管道(4)的上游端和/或所述第二供给管道(4)的泵送部件(7)通往所述蒸馏室(5)的下述区域：该区域主要收集来自处于液-气平衡的³He-⁴He混合物的⁴He。

9.如权利要求7或8所述的制冷机，其特征在于，所述第二供给管道(4)的所述泵送部件(7)或所述第二供给管道(4)的上游端经由一用于选择性地过滤⁴He的元件(9)通往所述蒸馏室(5)的区域。