Криогенная техника предназначена для получения и применения температур от 120К (-153,15 oC), температуры конденсации природного газа, до 0,7 К (-272,45 oC), температуры получения жидкого гелия в вакууме, но диапазон температур 120…70 К (-153,15…-203,15 oC) иногда относят к технике глубокого охлаждения.

В начале станицы представлен поставляемый компанией Криосистемы каталог криогенного оборудования, в котором вы найдете его основные технические характеристики и особенности работы. Ниже вы сможете ознакомиться с описанием основных типов данного оборудования, включающим объяснение принципов работы и основных областей применения.

Толчком к развитию криотехнологий стало развитие электроники, где использование сверхнизких температур открыло новые возможности, особенно в радио- и микроэлектронике. Однако сейчас холодильная и криогенная техника применяется гораздо шире, обеспечивая работу большого сегмента промышленного и научно-исследовательского оборудования и устройств, технологические процессы в которых протекают при криогенных температурах:

• криорефрижераторы – холодильные машины, обеспечивающие и поддерживающие температуру ниже 120 К;
• ожижение газов (кислорода, азота, гелия, аргона, углекислоты и др.), их транспортировка и хранение;
• криогенная система разделения газовых смесей для производства сверхчистых промышленных газов криогенными методами, например, воздухоразделительные установки (ВРУ);
• сверхпроводящие магниты, используемые в магнитно-резонансной томографии и спектрометрии, поездах на магнитных подушках, ускорителях частиц, термоядерных установках (например, криогенная система ИТЭР (ITER) охлаждает проводники магнитной системы до состояния сверхпроводимости);
• медицинское оборудование для криотерапии и криохирургии;
• криостаты для научных исследований свойств материалов, сверхпроводимости, калорических эффектов; лабораторий (например, для хранения биологических образцов, микроскопии, рамановской спектрометрии и т.д.); криобиологии, криоэлектроники и других наукоемких областей;
• криогенные вакуумные насосы, в том числе криопанели, использующиеся в сверхвысоковакуумных системах, установках для имитации космических условий;
• низкотемпературная термометрия (термоконтроллеры, термодатчики, температурные мониторы);
• емкости для хранения криогенных жидкостей(сосуды Дьюара, газификаторы, мобильные и стационарные криогенные резервуары и т.д.);
• криогенная арматура (вентили и клапаны) и др.

Криостаты и дополнительное оборудование для них, производимые компанией Janis Research Company, Inc (США), применяются для научно-исследовательских задач от довольно распространенных до очень специфических:

• измерение физических величин (электрического сопротивление, теплопроводности и т.д.);
• испытания материалов и изделий;
• охлаждение сверхпроводящих магнитов;
• обеспечения работы датчиков, например, для болометров, применяемых в астрономии, нужна криогенная система охлаждения, так как их чувствительность увеличивается с понижением температуры – для регистрации излучений с субмиллиметровой длиной волны их охлаждают до температуры жидкого гелия и ниже;
• обеспечение работы медицинской техник, например, аппаратов МРТ;
• хранения биологических образцов;
• низкотемпературная кристаллография;
• спектроскопия;
• микроскопия;
• криоловушки и т.д. 

Криостаты Janis представлены множеством моделей, предназначенных для обеспечения разных температур, времени и условий криостатирования, что позволяет выбрать устройство, оптимально подходящие для конкретной исследовательской задачи.

Для получения криогенных температур могут использоваться криогенные установки, охлаждаемая жидким азотом или гелием – такие криостаты недорогие и простые в эксплуатации, но нуждаются в обеспечении жидкими криоагентами.

Криостаты, охлаждаемые жидким азотом, предназначены для получения температуры до 65-77 К, жидким гелием – до 1,4 К. Для достижения температур до 10-15 мК используется системы с рефрижераторами растворения Гелия-3 в Гелии-4, сорбция паров Гелия-3 и адиабатическое размагничивание.

Для снижения потребления криоагента систему можно дополнительно укомплектовать криорефрижератором замкнутого цикла.

Если вам необходима криосистема без использования жидких криоагентов, выбирайте криостаты на рефрижераторах замкнутого цикла Гиффорда-МакМагона и пульсационной трубы. Последние имеют низкий уровень вибраций, что особенно важно для виброчувствительных устройств.

Если стандартные модели не соответствуют к требованиям вашей задачи, мы можем разработать подходящее криогенное оборудование – производитель Janis совместно с инженерами компании «Криосистемы» модифицируют уже существующую конструкцию, или разработают уникальный криостат, обеспечивающий условия для вашего эксперимента.

Помимо этого мы поставляем дополнительное оборудование Janis для всех моделей криостатов, которое может быть использовано, в том числе для модификации под новые эксперименты: держатели образцов, высоковакуумные системы откачки, контроллеры температуры, указатели уровня жидкого гелия и азота и др.

Основной задачей любой криогенной системы является получение и поддержание заданной криотемпературы, поэтому все криогенные технологии требуют измерения и контроля температуры. Для этой цели используются следующие устройства:

• термоконтроллеры LakeShore– надежные и удобные контроллеры с множеством возможностей и настроек для диапазона температур от 100 мК до 1500 К при использовании соответствующих датчиков (диодных, термометров сопротивления, термопар);
• температурные мониторы LakeShore с нижним пределом температуры 1,2 К, поддерживающие диодные термодатчики и термометры сопротивления;
• прецизионные мосты LakeShore для высокоточных измерений сопротивления: предел температуры до 1,2 К, поддерживает диодные криодатчики температуры и термометры сопротивления, диапазон измерений от 2 мОм до 2 MОм;
• термоконтроллеры Scientific Instruments, компании с 1967 разрабатывающей и производящей измерительное криогенное оборудование, цена которого очень невысока при исключительной надежности и качестве: высокое разрешение 0,001 К, диапазон температуры 0,05K до 300 K;
• контроллеры CryoConподходят для работы при сверхнизких, до 20 мК, и криогенных температурах, от 50 мК до 1500К с соответствующим датчиком;
• термодатчики LakeShoreразных типов: диоды (диапазон температур 1,4..500 К), термометры сопротивления с положительным (0,65..873 К) и отрицательным (0,01..325 К) температурными коэффициентами, термопары (1,2..1543 К) и емкостные датчики (1,4..290 К).

Для длительного хранения и транспортировки криогенных жидкостей используется специальное криогенное оборудование, производство которого сопровождается повышенными требованиями к надежности, прочности и устойчивости к вибрациям, неизбежно возникающих при грузовых и авиа перевозках, и конечно высокой теплоизоляции. Этот тип оборудования называется сосудами Дьюара, или дьюарами.

Мы поставляем сосуды Дьюара компании Cryofab (США) – ключевого производителя оборудования на мировом рынке:

• гелиевые дьюары CMSH из нержавеющей стали имеют прочную и легкую конструкцию, благодаря использованию холода испаряющегося гелия и многослойной суперизоляции для уменьшения теплопотерь, больше не нужно экранирование жидким азотом и принудительная циркуляция паров гелия, их объем варьируется от 5 до 25 л в случае маленьких сосудов и от 1500 до 7500 л – больших;
• водородные дьюары CLH объемом от 100 до 400 л имеют такое же конструктивное исполнение, как и серия CMSH, и не нуждаются в дополнительном использовании жидкого азота, а также надежную систему предохранительных клапанов и систему заливки-выдачи, обеспечивающих максимально безопасное хранение и выдачу водорода;
• дьюары для жидкого азота изготовлены из нержавеющей стали, исключительно надежны, просты в эксплуатации и отлично подходят как для лабораторного, так и для промышленного применения:

Вы можете купить сосуд Дьюара в Москве и регионах, выбрав стандартную модель из каталога или заказав дьюар с другим объемом криогенной емкости, диаметром горловины и типом фланца.

Помимо этого для создания индивидуальной конфигурации сосуда под ваши требования мы можем предложить большой выбор дополнительного оборудования: различные уровнеметры, расходометры, вентили, перепускные клапаны, системы для создания избыточного давления, горловины, раздаточные коллекторы, тележки и колеса для удобной транспортировки и др.

Гелиевые ожижительные станции
Жидкий гелий используется для обеспечения криогенных и сверхнизких температур:

• в различных научных исследованиях;
• для охлаждения сверхпроводящих магнитов;
• в криостатах и др. 

Компания «Криосистемы» разрабатывает гелиевые ожижительные станции большой производительности, начиная от проектирования по техническому заданию заказчика и заканчивая монтажом на его территории. Помимо этого у нас налажена поставка криогенного оборудования, необходимого для любой установки сжижения гелия – криорефрижераторов компании Linde Kryotechnick AG (Швейцария).

Мы предлагаем:

• гелиевые ожижительные установки серии L с производительностью по жидкому гелию от 20 до 290 л/час;
• гелиевые рефрижераторы серии LR с холодопроизводительностью от 100 до 900 Вт при температуре 4,4 К. 

Основные элементы этих систем – эффективные и надежные турбодетандеры Linde с газовыми подшипниками.

Преимущества систем L и LR связаны с хорошо продуманной конструкцией и высоким качеством всех ее элементов:

• быстрое захолаживание (предварительное охлаждение);
• низкое потребление энергии и экономный расход жидкого азота обеспечивают низкие эксплуатационные затраты;
• компактная система с гибкой модульной компоновкой;
• поставка криогенного оборудованиядля системы сжижения гелия включает набор оборудования газоподготовки, ожижения, накопления и распределения криопродукта;
• полная автоматизация и простое управление.

Помимо этого мы предлагаем компактные ожижители гелия EASYCOOL с производительностью от 10 до 120 л/сут. Эти станции подходят для ожижения газообразного гелия из баллонов или гелиевой системы потребителя, для чего используются криорефрижераторы, работающие на цикле Гиффорда-МакМагона. Их основные преимущества:

• надежность;
• низкие затраты на обслуживание;
• большой срок службы;
• возможность работы в постоянном автоматическом режиме, а также управления и контроля удаленно при подключении к интернету.

Азотные ожижительные станции 

Мы поставляем станции сжижения азота средней и малой производительности от 60 до 3624 л/сутки производства компании STIRLING CRYOGENICS (Голландия).

Такая криогенная азотная установка имеет следующий принцип работы: компрессор сжимает атмосферный воздух, который далее попадает в блоки осушки и воздухоподготовки, после чего поступает в блок разделения воздуха. Выделенный из воздуха азот направляется в ожижительный блок (криогенная система Стирлинга), откуда жидкий азот поступает в специальный резервуар.

Преимущества станций STIRLING CRYOGENICS:

• простой и быстрый запуск одной кнопкой – начало сжижения уже на 7-й минуте работе;
• работа в автоматическом режиме, в том числе автоматический перезапуск после сбоя энергоснабжения и переход в режим ожидания при заполнении криогенной емкости;
• криогенная установка для азота включает емкость с уровнем для хранения получаемого жидкого азота;
• небольшое энергопотребление;
• встроенная системы защиты и диагностики;
• низкий уровень шума;
• средний срок эксплуатации 20 лет;
• гарантийное и после гарантирование обслуживание;
• монтаж и вводу в эксплуатацию на территории заказчика.

Компания STIRLING CRYOGENICS производит не только криогенное оборудование для азота. Мы поставляем и другое оборудование этой компании:

• установки ожижения воздуха,
• криорефрижераторные системы с криостатированием потоком газа,
• криорефрижераторы Стирлинга,
• криорефрижератор Cryo Sphere – новая разработка, не требующая обслуживания и позволяющая легко регулировать холодопроизводительность от 0 до 100%.

Помимо этого мы сотрудничаем с компанией CRYOZONE (Голландия), что позволяет совместно решать сложные задачи по обеспечению объектов жидким азотом.

Станции LINDE Cryo PLANTS (GB, Великобритания) серии LINIT предназначены для получения жидкого азота высокой чистоты методом криогенной ректификации воздуха. В серии представлены 3 станции LINIT 25, 50 и 100 с производительностями 25, 50 и 120 л/час соответственно.

Преимущества станций серии LINIT:

• производство криогенного оборудованиявсемирно известной компанией LINDE гарантирует высокое качество, надежность и долговечность;
• полная автоматизация управления обеспечивает круглосуточную непрерывную работу без необходимости присутствия оператора;
• автоматический перезапуск после аварийного отключения электропитания;
• автоматическое выключение (включение) установки в соответствии с показаниями датчика уровня криогенной емкости при ее заполнении (освобождении) до заданного уровня;
• высокая чистота азота: в стандартном исполнении станции до 99.56 %, с высокой чистотой до 99.996 %;
• эффективно работают при температурах +8°C до +51°C (эти станции предназначены для установки в производственных помещениях);
• модульная конструкция обеспечивается простую и быструю установку станции.

Генераторы газообразного и жидкого азота серии Khione компании NOBLEGEN PRODUCTS (Великобритания) – азотные ожижительные станции малой производительности от 6 до 480 л/сутки (от 0,25 до 20 л/час).

Автономная криогенная установка получения азота серии Khione LN2 разработана для использования в научно-исследовательских лабораториях, медицинских учреждениях, хранилищах биоматериалов и др.

Преимущества генераторов Khione LN2:

• надежность;
• позволяют производить жидкий азот самостоятельно в том месте, где он нужен, являясь эффективной альтернативой закупки жидкого азота у сторонних производительный;
• полностью автоматизированная работа с возможностью удаленного контроля и управления через интернет;
• энергосберегающий режим;
• встроенный адсорбционный PSA генератор азота (Pressure Swing Adsorption – адсорбция при переменном давлении);
• возможность получения газообразного азота.

Принцип работы таких установок заключается в охлаждении воздуха до криогенных температур, 93 К, для его сжижения и последующего разделения на азот, кислород и аргон. Процесс разделения основан на разных температурах кипения его составляющих: 77 К для азота, 90 К для кислорода, 186 К для аргона.

При постепенном повышении температуры начинается покомпонентное испарение жидкого воздуха.

Мы поставляем серию установок для разделения воздуха GFED и ASPEN 400, 1000, выпускаемых компанией COSMODYNE (США).

Криогенная установка разделения воздуха GFED – серийная установка с производительностью по жидкому азоту до 433 л/час (10392 л/сутки), имеющая высокую надежность и приспособленная для работы в сложных внешних условиях, например, на открытом воздухе.

Установки ASPEN 400, 1000 похожи на GFED, но имеют производительность до 1280 л/час (30 720 л/сутки).

Преимущества:

• компьютерная система управления EPIC обеспечивает полную автономность и возможность удаленного управления;
• воздушное охлаждение;
• компактная модульная конструкция: основной монтаж криогенного оборудования выполняется на заводе, а на месте эксплуатации делается минимум соединений, также установку можно легко разобрать и переместить на другое место;
• поставка в стандартных ISO контейнерах, которые в дальнейшем можно использовать хранения и транспортировки ВРУ;
• большой опыт компании COSMODYNE в разработке ВРУ, поставляемых по всему миру, компания сама производит криогенные модули и турбодетандеры;
• Высокий уровень сервиса: техническая поддержка по всему миру и обучение на заводе компании или месте монтажа.

Каждая воздухоразделительная криогенная установка, купить которую можно в компании «Криосистемы», уже смонтирована и полностью готова к работе, пройдя тщательную проверку и испытания в реальных рабочих условиях.

Компания Cryomagnetics Inc. (США) является одним из лидеров в производстве сверхпроводящих (СП) магнитов – электромагнитов, в которых создающий магнитное поле ток течет про сверхпроводнику с очень низким или равным нулю сопротивлением.

Для обеспечения нулевого сопротивления, а следовательно и сверхпроводящих свойств магнита, необходимо снизить его температуру, для чего СП-магнит криостатируют.

Готовые криомагнитные системы:

• системы Cryogen-free с криорефрижераторами замкнутого цикла Гиффорда-МакМагона или пульсационной трубы для захолаживания СП-магнитов и криостатирования образцов, обеспечивают магнитные поля до 14 Тл;
• системы с реконденсацией паров жидкого гелия, в которых магнит захолаживается LHe, а доливка гелия не нужна за счет образования замкнутого гелиевого контура, они экономичны как «сухие» магниты и безопасны как заливные;
• заливные криомагнитные системы – самые распространенные СП-магнитные системы, состоящие из гелиевого криостата с азотным экраном или экранно-вакуумной изоляцией и погружного магнита.

Также Cryomagnetics поставляет компоненты криомагнитных систем:

• сверхпроводящие магниты (соленоиды ст, сплит СП-магниты, СП-магниты для ЯМР-систем, со сверхмалыми токами и др.);
• источники питания для СП-магнитов;
• уровнемеры различного типа для жидкого гелия и азота;
• гауссметры;
• датчики Холла и др.

• одно- и двухступенчатые крирефрижераторы на основе цикла Гиффорда-МакМагона CTI Cryogenics (США);
• криорефрижераторы на основе цикла Гиффорда-МакМагонана 4К, 6 К и 10 К от японского производителя SHI (Sumitomo Heavy Industries), имеют большую охлаждающую способностью и свободную ориентацию в пространстве, отлично подходят как для промышленных, так и для научно-исследовательских задач;
• криорефрижераторы SHI на замкнутом газовом цикле пульсационной трубы позволяют отводить 1 Вт на температурном уровне 4 К, имеют низкий уровень вибрации, высокую надежность, низкую стоимость обслуживания, применяются в аналитическом и исследовательском криогенном оборудовании;
• одно- и двухступенчатые криогенные рефрижераторы Гиффорда-МакМагона производства компании CSIC Pride Cryogenic Technology (Китай).

Работа криорефрижераторов на смесях, производимых компанией Polycold Systems (США), базируется на использование дроссельного цикла на смесевых хладагентах.

Рефрижераторы серии CryoTiger обеспечивают охлаждение объектов с тепловыделением от 0 до 35 Вт до температур 70-143 К и могут применяться для детекторов инфракрасного и гамма-излучения, телескопов, ВЧ фильтров, ИК диодных лазеров и др.

Серии PGC и PGCL позволяют отводить тепловыделение до 800 Вт, охлаждая объекты до 148-198 K.

Преимущества:

• надежность;
• высокая эффективность;
• использование замкнутого низкотемпературного цикла Джоуля-Томсона на смесевых хладагентах с длительным сроком службы;
• установка в любой ориентации.

Вакуумные крионасосы и криогенные установки
Криогенные вакуумные насосы Polycold Systems (США) обеспечивают откачку водяного пара с большой быстротой действия до 200 000 л/сек.

При уровне давления ниже 1 Торр (133,3 Па) пары воды составляют 95% остаточного газа в откачиваемом объеме и плохо удаляются другими высоковакуумными насосами. Крионасосы Polycold, работая одновременно с основными вакуумными насосами (диффузионными, турбомолекулярными, криогенными гелиевыми), позволяют уменьшить длительность откачки на 30-50% и улучшить вакуум на порядок.

Крионасосы серии PFC разработаны для быстрого цикла откачки паров воды. Они увеличивают быстроту откачки вакуумной системы на 20-100 %, улучшают нанесение покрытий, например, в вакуумных напылительных установках, и сокращают время достижения высокого вакуума на 25-75 %. Температура криопанелей 123-173 К, скорость откачки от 20 000 до 200 000 л/сек, уровень вакуума до 1,5ˑ10-11 Торр при значительном снижении парциального давления водяного пара. Холодильный элемент представляет собой змеевик или криопанель, легко встраиваемые прямо в вакуумную камеру.

Серия P используется для охлаждения криоловушек, предотвращающий обратный поток паров масла и воды в откачиваемый объект и чаще всего применяется с диффузионным вакуумным насосом. Достижимый вакуум 6ˑ10-9 Торр, максимальная тепловая нагрузка 1000-1500 кВт, работает от атмосферы.

Мы поставляем высококачественную криогенную арматуру STÖHR ARMATUREN (Германия) – в каталоге представлены различные криогенные вентили и клапаны.

Вся арматура этого производителя имеет сильфонные уплотнения из нержавеющей стали, обеспечивающие высокую герметичность и низкий уровень утечек при высокой пропускной способности и долговечности изделия.

• Прямые поставки и по эксклюзивным контрактам с компаниями, занимающими лидирующие позиции среди производителей криогенного оборудования: Janis, STIRLING CRYOGENICS, CRYOZONE, Cryomagnetics и др.
• Если стандартные модели не подходит для условий вашей задачи, мы можем модифицировать их, или создать установку максимально соответствующую вашим техническим требованиям, начиная от проектирования и заканчивая изготовлением и сборкой в месте эксплуатации.
• Работа с криогенным оборудованием с 2002 года: наши высококвалифицированные специалисты имеют большой опыт в данной области и проходят обучения на заводах производителей.
• Гарантийное и сервисное обслуживание на протяжении всего периода эксплуатации, в том числе модернизация и ремонт криогенного оборудования.
• Профилактическая диагностика оборудования, которая может помочь устранить неполадки на начальной стадии, избежать дорогостоящего ремонта, или даже выхода из строя всей системы.
• Продажа криогенного оборудования только после тщательной проверки и испытаний в рабочих условиях.
• Пуско-наладочные работы и ввод в эксплуатацию.
• Обучения вашего персонала работе со сложным оборудованием.
• Поставки оборудования по всей России и в СНГ.