Flüssighelium-Kryopumpsystem für die Weltraumsimulation

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Flüssighelium-Kryopumpsystem für die Weltraumsimulation

Nienaber, U. / Schröder, E.

Das Flüssighelium-Kryopumpsystem ist das Kernstück einer großen 'Simulationsanlage für Treibstrahlen, Göttingen' (STG), die zur meßtechnischen Erfassung der Strahlausbreitung von Steuertriebwerken für Satelliten dienen soll. Die Simulation weltraumähnlicher Bedingungen erfolgt in einer Vakuumkammer, wobei die Kryopumpe bewirkt, daß auftreffende Gasmoleküle ausfrieren und somit die Strahlenausbreitung nicht mehr stören können. Beschrieben werden der Gesamtaufbau der Kryoversorgung, besondere Aspekte bei der verfahrenstechnischen Auslegung der Kryopumpe, die besonderen Anforderungen an die Konstruktion und Werkstoffauswahl sowie die Erfahrungen bei der Fertigung. Der Gesamtaufbau wird in einer Schemazeichnung vorgestellt. Die Forderung nach einer hohen Temperaturgleichförmigkeit bedingte den Einsatz eines auch bei 4 K gut leitenden Werkstoffes sowie einen geringen Mittelabstand zwischen den einzelnen Kühlrohren (Steigrohren). Es wurden sowohl hochreines Kupfer als auch Reinst-Aluminium in Betracht gezogen, wobei dem Kupfer der Vorzug gegeben wurde. Der Vakuumbehälter schließt bei einer Länge von 8 m und einem Durchmesser von 3,3 m ein Volumen von etwa 65 m¹³ ein. Eine Abbildung zeigt den Behälter bei der Anlieferung in Göttingen. Der Behälter ist mit einer Vielzahl von Flanschungen (Mannlöcher, Versorgungsleitungen, Meßfenster und Durchführungen für die insgesamt 50 Temperatursensoren) ausgestattet.