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Kryostatbau

Grundlagen und Arbeitstechniken, Materialien, Komponenten, Mess- und Regeltechnik, Konstruktionsbeispiele

Kryostatbau
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Kryostatbau

Seminar erklärt die Grundlagen und Arbeitstechniken im Kryostatbau. Die geltenden Sicherheitsvorschriften sowie die Mess- und Regeltechnik im Tieftemperaturbereich werden erläutert. Geeignete Materialien und Komponenten werden vorgestellt.


Zum Thema

Als Kryostat (griech. kryos = kalt) wird ein Gerät bezeichnet, in welchem sehr tiefe Temperaturen erreicht werden können. Als Kühlmittel dienen oft flüssiger Stickstoff (77 Kelvin) und flüssiges Helium (4.2 Kelvin), aber auch Neon (27 Kelvin) und Wasserstoff (20 Kelvin) spielen eine zunehmend wichtigere Rolle; durch Abpumpen des Dampfes dieser Kryogene können noch tiefere Temperaturen erreicht werden. Ein Kryostat ist meist in Schalen aufgebaut, wobei von außen nach innen und von oben nach unten die Temperatur abnimmt. Aufgrund der geringen Leistungsziffer bei der Erzeugung tiefer Temperaturen kommt dem thermischen Isolationsaufbau, den Schnittstellen (z. B. Ventile, Anschlüsse etc.) bzw. den Verbindungen zwischen Umgebungs- und Tieftemperatur hinsichtlich Konstruktion und Materialauswahl eine besondere Bedeutung zu. Ebenso müssen die Anwendungen den geltenden Sicherheitsvorschriften sowie die Mess- und Regeltechnik auf die Besonderheiten im Tieftemperaturbereich abgestimmt werden. 

 

Programm

1. Tag

08:30 Uhr      Begrüßung und Einführung

Dr.-Ing. Holger Neumann

 

08:50 Uhr      Thermodynamische Grundlagen

• Kryostataufbau

• Kühlarten

• Kryoversorgung

• thermische Isolation

Dr.-Ing. Holger Neumann

 

12:00 Uhr      Gemeinsames Mittagessen

 

13:30 Uhr      Werkstoffe in der Kryotechnik

• Materialeigenschaften

• Messverfahren und Ergebnisse

• Beispiele zur Umsetzung

Dr. Klaus-Peter Weiss

 

17:15 Ende des 1. Tages

 

2. Tag

08:00 Uhr      Mess- und Regeltechnik

Regelventile, Sicherheitskonzepte, Temperatur-, Druck und Wegmessung, Durchflussmessung, Füllstandsmessung

Dr.-Ing. Holger Neumann

 

12:00 Gmeinsames Mittagessen

 

13:30 Konstruktionsbeispiele

Normen, Konstruktionselemente, Vorgehensweise bei

der Kryostatkonstruktion, Ausführungsbeispiele

Dr. Ralph Lietzow

 

17:15 Uhr      Ende des 2. Tages

  

3. Tag

08:00 Uhr      Vakuumtechnik und Gefahren im Umgang mit Kryogenen

Druckbereich, Vakuumerzeugung, Lecksuchtechniken, Gefahren im Umgang mit Kryogenen, Unfallursachen

Dr.-Ing. Holger Neumann

 

12:00 Uhr     Gemeinsames Mittagessen

 

13:30 Uhr      Sonderveranstaltung:

Bustransfer zum KIT (Campus Nord) Karlsruhe

Nach spezieller Anmeldung über HDT (begrenzte Teilnehmerzahl)

Personalausweis erforderlich

 

14:00 Uhr      Besichtigung der kryotechnischen Einrichtungen des Instituts für Technische Physik auf dem Gelände des KIT (Campus Nord) Karlsruhe

 

16:00 Uhr      Bustransfer zum Bahnhof und zum Hotel / Ende der Veranstaltung

Zielsetzung

Die Kryotechnik ist ein sehr seltenes Angebot in den Lehrplänen der Universitäten und Fachhochschulen, so dass sich der Ingenieur, Techniker oder Konstrukteur meist selbständig in dieses Fachgebiet einarbeiten muss. Hierbei ergeben sich aufgrund der relativ geringen Verbreitung kryotechnischen Fachwissens zahlreiche Probleme, wie die Beschaffung geeigneter Literatur, Stoffdaten für Fluide und Materialien sowie des Bezuges geeigneter Standardkomponenten. Darüber hinaus fehlt meist grundlegendes Wissen über wesentliche Punkte, die im Kryostatbau berücksichtigt werden sollten.

Ziel des Seminars ist ein intensiver Erfahrungs- und Wissenstransfer, der durch grundlegende Vorträge Kenntnisse über die Besonderheiten im Kryostatbau vermitteln soll. Hierbei sollen vor allem die wesentlichen Prinzipien und deren Grundlagen behandelt werden. Darüber hinaus sollen zahlreiche Ausführungsbeispiele die Umsetzung erleichtern. 

Teilnehmerkreis

Ingenieure, Naturwissenschaftler, Techniker und Konstrukteure aus Forschung, Entwicklung und Produktion, welche die Grundlagen und den Entwicklungsstand auf diesem Fachgebiet kennen lernen und für Eigenkonstruktionen oder Spezifikationen anwenden wollen. 

Weiterführende Links zu "Kryostatbau"

Referenten

Dr. Ralph Lietzow

KIT (Karlsruher Institut für Technologie), Karlsruhe

Dr.-Ing. Holger Neumann

KIT (Karlsruher Institut für Technologie), Karlsruhe

Dr. Klaus-Peter Weiss

KIT (Karlsruher Institut für Technologie), Karlsruhe

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