Miniature J-T cryocooler using argon and nitrous oxide mixture

Hwang, Gyu-Wan; Jeong, Sang-Kwon

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자료유형: 학술저널

저자정보: Hwang, Gyu-Wan (Department of mechanical engineering, KAIST) Jeong, Sang-Kwon (Department of mechanical engineering, KAIST)

저널정보: 한국초전도저온학회 한국초전도·저온공학회논문지 한국초전도·저온공학회논문지 제10권 제4호

발행연도: 2008.1

수록면: 38 - 42 (5page)

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Miniature J-T cryocooler using nitrogen or argon has been widely adopted in cooling infrared sensor for space/military application and cryosurgery. Argon or nitrogen, however, has relatively low specific cooling power compared to nitrous oxide, but the ultimate operating temperature is much lower than nitrous oxide. On the other hand, nitrous oxide has large specific cooling power, but the operating temperature is limited to its boiling point (>183K). To compromise the different characteristics of these gases, the performance of miniature J-T cryocooler using argon and nitrous oxide mixture is investigated in this paper. Three different compositions of mixture (25/75, 50/50, and 75/25 molar fraction) are blended and tested. The results are compared with the experiments of pure argon and pure nitrous oxide. The experimental results show some encouraging potentiality of mixed refrigerant J-T cryocooler. The critical clogging problem, however, was observed with argon and nitrous oxide mixture, and the lowest achievable temperature with this mixture was limited to the freezing point of nitrous oxide. The paper discusses detailed clogging process of the mixture and suggests an alternative.

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