LES RÉSERVOIRS (DEWAR)

Un réservoir pour la conservation d’azote liquide est aussi dit vase de Dewar, ou plus simplement «dewar».

En général, un dewar est un réservoir qui garde le contenu plus chaud ou plus froid quel’environnement extérieur en interposant un espace sous vide (qui permet une bonne isolationthermique) entre le contenu et l’extérieur.

Le dewar prend son nom de son inventeur, le physicien et chimiste James Dewar, qui l’a inventé en 1892. Il est composé d’un réservoir extérieur, normalement en métal, avec une cavité à l’intérieur, en général en verre ou en métal. L’espace entre les parois extérieures du réservoir et la cavitéintérieure est sous vide. Le vide ne peut pas conduire de la chaleur par conduction ou convection,mais que par rayonnement : pour minimiser la perte par rayonnement, la région sous vide est remplie de matériel réfléchissant et matissant comme de l’argent ou de la fibre de verre.

Le matériel contenu à l’intérieur de la cavité atteint l’équilibre thermique avec les parois internes, de façon à avoir un taux d’évaporation très bas.

 

Pour pouvoir être utilisé, le réservoir doit avoir une ouverture, qui représente la source principale de perte de chaleur du réservoir : pour limiter cette fuite, le réservoir doit être fourni d’un bouchon de matériel isolant, anciennement du liège, aujourd’hui du plastique.

L’exemple le plus commun de dewar est la bouteille isotherme, utilisée pour garder des liquides à la même température pendant des heures (le froid 8 heures environ, le chaud 24 heures environ).

 

Dans le cas des dewars pour azote liquide, le bouchon est normalement appuyé à l’ouverture (dite « col ») car l’azote vaporise constamment et doit pouvoir sortir sans obstacle. De plus, ces réservoirs sont pourvus d’une valve de sécurité qui en garde l’intégrité même en cas de choc thermique, qui provoqueraient des chutes de pression.

L’excellente isolation thermique de ces dewars assure que la vaporisation de l’azote soit très lente (elle serait immédiate à température ambiante) : grâce à ce système, l’azote peut être utilisé comme un puissant réfrigérant.

 

Un autre type de réservoir pour l’azote liquide est celui à pression, fermé hermétiquement de façon à augmenter la durée de l’azote à l’intérieur. Par mesure de précaution, les réservoirs à pression sont pourvus d’au moins deux valves de sécurité.