Rev. Phys. Appl. (Paris) 19, 789-791 (1984)
DOI: 10.1051/rphysap:01984001909078900

A helium-flow cryostat (3 to 300 K) for neutron four-circle spectrometry

C.M.E. Zeyen¹, R. Chagnon¹, F. Disdier² et H. Morin<sup>2

1</sup>  Institut Laue-Langevin, 156X, 38042 Grenoble Cedex, France
²  DRFC Centre d'Etudes Nucléaires de Grenoble, 85X, 38041 Grenoble Cedex, France

Abstract
We describe a continuous-flow cryostat system with spherical geometry and full 360° freedom of motion for all three Euler angles. The cryostat does not increase the dead angular zones of the Euler-cradle itself. Any sample temperature between 3 K and 300 K can be set and kept gradient-free and constant by a computer controlled temperature regulation. The time constant of the device is in the range of a few minutes, even at higher temperatures. These performances are obtained with a reasonable helium consumption owing to a special low-loss transfer line with magnetically suspended helium ducts. The device has been operated routinely at the ILL for five years for a variety of solid state studies.

Résumé
On décrit un cryostat à circulation continue d'hélium possédant une géométrie sphérique et permettant une rotation complète de 360° des 3 angles d'Euler. Le cryostat n'augmente pas l'étendue des zones inaccessibles dues au berceau d'Euler. On peut atteindre et maintenir constante, sans gradient, une température entre 3 K et 300 K, à l'aide d'une régulation contrôlée par ordinateur. Le temps de réponse de l'ensemble est de quelques minutes même pour les températures les plus hautes. La consommation d'hélium liquide reste acceptable, grâce à l'emploi d'une ligne de transfert à faibles pertes thermiques, qui utilise des conduites d'hélium suspendues magnétiquement. L'ensemble est utilisé à l'ILL depuis 5 ans pour des nombreuses études de physique du solide.

PACS
0670T - Servo and control devices.
0720D - Thermometry.
0720M - Cryogenics.

Key words
cryostats -- neutron diffraction crystallography -- temperature control -- He flow cryostat -- magnetically suspended He ducts -- 3 to 300K -- neutron four circle spectrometry -- continuous flow cryostat system -- spherical geometry -- Euler angles -- dead angular zones -- Euler cradle -- computer controlled temperature regulation -- time constant -- low loss transfer line -- ILL