Cryostat

Der Cryostat oder auch Kryostat geschrieben, ist ein Gerät, welches gekennzeichnet ist durch das Erzielen enorm tiefer Temperaturen in seinem Inneren.
Die Bezeichnung Kryostat oder Cryostat weist im Wortstamm das Synonym Kryos auf, ist aus dem griechischen Sprachgebrauch entnommen und bedeutet Kälte.

Diese Geräte sind durch spezielle Kühlmittel und technische Voraussetzungen nicht nur in der Lage, tiefste Temperaturen zu erzielen sondern diese auch über längere Zeitlimits konstant auf dem gewünschten Wert zu halten. Aus diesem Grund besitzen Kryostaten in Wirtschaft, Forschung, Medizin und auf dem Dienstleistungssektor eine enorme Einsatzbreite.

Zunächst können Sie Kryostaten als Hilfsmittel bei der Untersuchung von Werkstoffen finden. Ein Beispiel dazu kann Ihnen aus der Histologie, der Untersuchung von organischem Gewebe gezeigt werden. Mit einem Cryotstat werden die Gewebe schnittfest gemacht und gehärtet für die Weiterverarbeitung zu Präparaten.

Cryostate können Ihnen bei der unmittelbaren Kühlung von Strahlungssensoren begegnen und innerhalb medizinischer Technologien wie zum Beispiel díe Magnetenzephalografie oder -kardiografie.

Die Verwendung von Cryostaten ist außerdem bedeutsam, wenn Sie eine sogenannte Magnetresonanztomografie durchführen müssen oder wenn Sie sich mit supraleitenden Spulen beispielsweise bei Fusionsreaktoren beschäftigen.

Beim Aufbau eines Cryotstaten finden Sie zunächst Bauelemente, welche eine Temperaturisolation gegen die Aufnahme von Wärme aus der äußeren Umgebung verhindern. Weiterhin sind spezielle passive Wärmestrahlungsschilde relevant, welche aus Kunststofffolien bestehen. Wenn Sie diese auseinanderfalten, so könnten Sie sehen, dass diese Schilde aus maximal 30 Schichten metallbedampfter Folie hergestellt werden. Wichtig für die Cryostaten sind die Kühlaggregate mit der ensprechenden Kühlsubstanz, welche Sie zum Teil auch an herkömmlichen Kühleinheiten finden. Im Bereich der Cryostaten werden allerdings unterschiedliche Arten kategorisiert. Die Bezeichnung der Cryostaten gibt Ihnen gleichzeitig Auskunft, auf welchem Kühlprinzip diese arbeiten. Hierzu können Ihnen Bad-, Verdampfer-, Verdünnungs und sogenannte Refrigeratorcryostaten angeboten werden.

Die Technologie eines Cryostaten kann Ihnen zunächst so erklärt werden, dass die als Cryoflüssigkeiten vorrangig eingesetzten Stickstoffe und verflüssigtes Helium eingesetzt werden. Durch das Entwickeln extrem kalter Dämpfe durch diese Kühlmittel wird der Umgebung sehr viel Wärme entzogen, wonach Sie den Effekt der enorm kalten Temperaturen beobachten können. Diese Temperaturen bewegen sich im Bereich von mindestens 1 Kelvin. Diese Kälte könnten Sie in der Regel beim Einsatz von Helium als Cryoflüssigkeit erreichen.