Разрабатывая конструкцию прибора, мы стремились усовершенствовать систему охлаждения измерительной ячейки. Предлагаемый нами вариант установки позволяет исследовать теплопроводность и электропроводность кристаллических веществ с использованием двух криогенных средств (азота и гелия). Теплопроводность измеряли статическим методом по принципу теплового потенциометра.
При создании криостата ряд конструктивных элементов был заимствован из работ.

Теплофизические свойства материалов. Методы измерений коэффициента теплопроводности

При конструировании прибора для измерения теплопроводности мы стремились свести к минимуму паразитные тепловые потоки по измерительным проводам нагревателя образца и датчиков температуры.
Методика разработана на образце с малым коэффициентом теплопроводности (15 мВт/(см-К) в интервале гелиевых температур). Мощность нагревателя, необходимая для обеспечения перепада температуры -0,1 К по образцу, составляла несколько десятков микроватт. Поэтому тепловые потери в несколько микроватт были уже недопустимы. Тепловые потоки устраняли надежным охлаждением измерительных проводов до температуры ванны, а затем принятием ими температуры эксперимента с помощью системы медных блоков.
Измерительные провода 1 вводили в рабочую камеру через трубку 2, которая одновременно служила. Для создания сопротивления тепловому потоку, поступающему из комнаты в рабочую камеру по измерительным проводам и, трубку 2 изготовляли из нержавеющей стали (материал с низким коэффициентом теплопроводности), а провода выбирали малого сечения (0 0,05-0,06 мм) и большой длины . Во избежание излучения через отверстие вакуумпровода было установлено черное тело 5. При входе в рабочую камеру жгут проводов навивали по винтовой канавке на блок 4, а затем таким же способом - на экран 6. Длина проводов, намотанных «а блок с экраном, более 4 м. Для обеспечения плотного кон- такта с измерительными проводами винтовые канавки заполняли слоем вакуумной смазки. Массивный медный блок 4, медный экран в и радиационные экраны 8 надежно контактировали с латунным фланцем 3 с помощью ступенчатой пайки, что обеспечивало тепловой контакт проводов с ванной.

Монтаж проводов на экране 6 завершали их пайкой к штырькам разъема 21, плотно надетого на экран тефлонового кольца с медными вводами.
К разъему припаивали провода, намотанные на экран 14 также по канавке и на смазке. Экран припаивали к массивному медному блоку 19, который механически поджимался к блоку 4.
В то время как блок 4 служил теплоотборником системы, блок 19 выполнял роль элемента, обеспечивающего температурный отрыв системы от ванны. Блок был снабжен нагревателем, с помощью которого могла быть получена заданная промежуточная температура. Нагреватель выполнен из константановой проволоки сопротивлением - 1200 Ом, которую бифилярно наматывали по мелкой резьбе, расположенной на поверхности блока.

Провода, подогретые на экране 14, затем выводили через разъем 17 на медный тонкостенный радиационный экран 16, где их укладывали описанным выше способом. Экран на скользящей посадке коаксиально монтировали на блоке 19. Нагреватель блока обеспечивал также подогрев экрана до температуры эксперимента. Тепловой контакт между блоком и экраном осуществляли тонкими медными сегментами, припаянными к блоку и экрану. Провода были защищены экраном из медной фольги, который был припаян к экрану 16.
Провода, идущие от разъема 10 к термометрам 13 и 15, смонтированным на образце 9, и потенциальные провода к нагревателю образца были выполнены из манганина 0 0,05 мм. Ток к нагревателю образца подводили через полоски шириной 0,5 мм тонкой (0,01 мм) фольги из NbsSn, переходящей в сверхпроводящее состояние при 18 К.

Образец (цилиндр диаметром 5 и длиной -100 мм) с конусным хвостовиком механически крепился к блоку 19. Для обеспечения надежного теплового контакта между хвостовиком и блоком помещали тонкую индиевую прокладку 18.
Измеряемый тепловой поток по образцу обеспечивали нагревателем, выполненным из константановой проволоки сопротивлением -300 Ом. Нагреватель наматывали на медную катушку, которую помещали в углублении, высверленном в торце образца. Бортик катушки был покрыт индием и имел плотный и надежный контакт с образцом.

Счетчик