Kühlung supraleitender und kryoelektronischer Bauelemente (Deutsch)

Für den Einsatz von Hochtemperatur-Supraleitern in der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik werden die Entwicklungsschritte für geeignete Kleinkühler auf der Basis einer miniaturisierten Split-Stirling-Kältemaschine beschrieben. Im einzelnen werden zunächst grundlegende Konzepte der Kühlung von kleinen Objekten mit Nennkühlleistungen von 1 W bei 80 K erörtert. Als wesentlicher Bestandteil wird das Vakuumgefäß, der Kryostat, behandelt, in dem sich das abzukühlende supraleitende Bauteil befindet. Hierbei werden Badkühlung (Badkryostat), Verdampferkühlung (Verdampferkryostat) und Kühlung mittels Refrigerator (Refrigeratorkryostat) charakterisiert. Nach einigen Ausführungen zu Systemdesign, Systemzuverlässigkeit und Systemkosten sind die relevanten Systemgrößen und Systemversionen wie Temperaturniveau, Kühlleistung, stationäre oder mobile Nutzung, kontinuierliche oder diskontinuierliche Betriebsweise aufgelistet. Charakteristische Richtwerte eines Kleinkühlers sind in einer Tabelle zusammengestellt. Als praktische Ausführung wird ein Sensorkühler mit einer kleinen AEG-Kältemaschine beschrieben.