CN112133514A - 具有弹簧弹性的、导热的连接元件的低温恒温器组件 - Google Patents
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Abstract
一种具有外部容器的低温恒温器组件,在外部容器中布置具有待冷却的超导磁体线圈系统和第一低温恒温流体的线圈罐和具有第二低温恒温流体的储备罐,至少在所述磁体线圈系统的运行状态中,第一低温恒温流体的温度在第二低温恒温流体的温度之下,所述线圈罐借助于至少一个第一悬挂元件并且所述储备罐借助于至少一个第二悬挂元件机械刚性地固定在所述外部容器上,所述储备罐与盖元件热连接,所述盖元件导热地以及机械刚性地与管元件连接并且通过至少一个耦联元件导热地以及机械刚性地与第一悬挂元件连接,其特征在于,所述盖元件机械地通过弹簧弹性的导热的连接元件与储备罐连接,所述连接元件不仅与盖元件而且与储备罐热接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有外部容器的低温恒温器组件,在外部容器中布置具有待冷却的超导磁体线圈系统以及第一低温恒温流体的线圈罐和具有第二低温恒温流体的储备罐,其中,至少在超导磁体线圈系统的运行状态中,第一低温恒温流体的温度在第二低温恒温流体的温度之下,其中,线圈罐借助于至少一个第一悬挂元件并且储备罐借助于至少一个第二悬挂元件机械刚性地固定在外部容器上,其中,储备罐与盖元件热连接,盖元件导热地以及机械刚性地与管元件连接并且通过至少一个耦联元件导热地以及机械刚性地与第一悬挂元件连接。
背景技术
例如从专利文献EP 0 780 698 B1或US 5,744,959 A(=参考文献[1])中已经已知这种低温恒温器组件。
本发明总地涉及超导磁体线圈系统的冷却领域,超导磁体线圈系统在运行中必须保持在非常低的(=低温恒温的)温度上。这种类型的磁体组件例如使用在磁共振的领域中,例如在MRI断层扫描仪或者NMR光谱仪中。通常利用作为第一低温恒温流体的液氦冷却磁体组件。为了该目的,磁体组件安装在利用低温恒温液体运行的低温恒温器中。必须如此优化低温恒温器,使得低温恒温液体的损失尽可能小。为了降低昂贵的氦的消耗,在低温恒温器之内的线圈罐通常被具有沸点更高的第二低温恒温流体(大多液氮)的储备罐包围。
例如在专利文献DE 29 06 060 A1(=参考文献[3])中描述了低温恒温器由等温的壳层构造成相互嵌套的结构的方案。最内部的壳层包括具有用于冷却超导磁体的液氦的容器(=“线圈罐”),另一壳层包含具有液氮的容器(=“储备罐”)。在最外部的容器之内的空间被抽真空。在参考文献[1]中示出了这种低温恒温器,其包含用于NMR的超导的线圈。
在专利文献DE 42 27 388 C2、EP 0 586 947 B1和US 5,404,726 A(=参考文献[2])中描述了,线圈罐通常通过薄的钢管(=“第一悬挂元件”)悬挂在外部容器上。相同的内容适用于储备罐,储备罐通过“第二悬挂元件”被悬挂。通过热传导与储备罐连接的结构包围整个线圈罐并且保护线圈罐不受通过辐射产生的能量输入。该结构包括底部、盖部以及内管。线圈罐和外部容器也分别包括内管,从而总共至少三个内管使室温孔与超导磁体线圈系统分离。
为了减少在运行期间的液氦损失,需要将储备罐热地耦联到第一悬挂元件上。为了该目的,使用以管的形式的接触元件(=“耦联元件”),接触元件与第一悬挂元件同心,并且第一悬挂元件与储备罐热连接。
例如当将第二低温恒温流体再次填充到储备罐中时,储备罐刚性地耦联到第一悬挂元件上可导致机械的过定义并进而导致线圈罐的不受控的运动。为了解决该问题,在参考文献[2]中借助于缝槽将以上描述的耦联元件实施成“在机械上软的”。除了耦联元件之外,在储备罐和线圈罐之间不存在导热的连接。因此,在参考文献[2]的实施方案中,线圈罐和储备罐尽可能彼此在机械上解耦。
尤其是,例如在振动时,在这两个结构之间可出现相对运动。如果相对于储备罐同步运动的氮内管(=“管元件”)在超导磁体的背景场中移动,超导磁体根据伦茨定律在该管中导致涡流,该涡流改变在磁体的中心的磁场并且在NMR谱中导致干扰边带。
可通过选择难以导电的材料抑制在管元件中的涡流。然而,难以导电的材料通常也难以导热,这引起管元件的温度升高并且因此第一低温恒温流体的损失。
管元件也可在轴线方向上设有缝槽,以抑制涡流。但是由此使管元件机械上弱化。在缝槽中也可引起机械应力,这可导致管元件的不期望的变形。于是,通过在低温恒温器组件的内管之间小的公差,可能出现在这两个管之间接触,这必然导致低温恒温液体的损失增加。
为了进一步改善由超导磁体线圈系统在NMR运行中产生的磁场的均匀性,常常使用匀场系统。由磁性的材料制成的匀场件大多处于室温范围中,因为这样的话匀场件可很好地接近并且可简单地改变。但是,即使在磁体系统的最冷的区域中、尤其是在线圈罐中偶尔也存在由磁性的材料制成的匀场件,在线圈罐中安装超导磁体线圈系统,这例如在专利文献DE 101 04 054 C1、EP 1 229 340 B1、US 6,617,853 B2(=参考文献[4])中描述。冷的匀场件具有非常稳定的磁化的优点,因为一方面其温度很少波动,并且另一方面在低温时材料的磁化实际上与温度无关。此外,当例如实验室温度变化时,与磁体线圈刚性地机械接触的磁性的材料不相对于线圈运动,这引起在运行中非常稳定的均匀性。
在专利文献DE 10 2015 225 731 B3、EP 3 182 147 B1、US 9,766,312 B2(=参考文献[5])中描述了很好的解决方案。该解决方案在于,磁性的材料在线圈罐之外设置在氦内管和氮内管(=管元件)之间的区域中。如果在磁体测试之后才装配该磁性的材料,由此省去了完全拆开低温恒温器。冷的磁性的材料的优点得以维持。然而,在氦内管和管元件之间的区域还是难以接近。
在专利文献JP 2000037366 A(=参考文献[6])中描述了一种超导磁体系统,在该磁体系统中通过设置在机械地且热地与包含液氮的槽连接的管上的磁性的薄膜实现场均匀化。由于具有液氮的槽根据其填充状态相对于磁体线圈运动,磁性的薄膜也运动,这引起均匀性的不稳定。
在开头引用的参考文献[1]中,描述了这种类型的低温恒温器组件,其具有两个具有不同的低温恒温流体的槽(具有液氦的线圈罐,具有液氮的储备罐)。然而,在此未详细阐述热和机械的耦联的技术问题。
由于在现有技术中始终存在的在储备罐和氮覆盖部(=“盖元件”)之间的刚性的机械连接,产生系统的“机械上过定义”,这导致不受控的运动。虽然,在以上引用的参考文献[2]中已经认识到了该问题。但是,在此提出的线圈罐与所有处于储备罐的温度上的结构的在机械上解耦的方案导致,低温恒温器的管元件可相对于超导磁体线圈系统运动。在振动时,在该管元件中感应出涡流,该涡流通过在谱中的边带敏感地干扰NMR测量。另一方面,管元件也不可用作用于匀场元件的载体,因为匀场元件相对于超导磁体线圈系统的相对运动导致均匀性不稳定。
发明内容
相对于此,本发明的目的在于,通过尽可能不复杂的技术手段如下改善具有超导磁体线圈系统的开头描述的类型的低温恒温器组件,即,避免以上讨论的这种类型的组件的已知的缺点。尤其是,本发明应实现改进的低温恒温器组件,在其中,一方面建立储备罐在盖元件上良好的热耦联,但是另一方面也实现在储备罐和盖元件之间独立的相对运动。此外,盖元件应刚性地与第一悬挂元件并且与管元件连接。以这种方式,阻止了在管元件和超导磁体线圈系统之间的相对运动。同时,新型的低温恒温器组件应在结构上简单且可靠,并且在制造上成本适宜。
通过本发明,通过以下方式以同样出人意料地简单且有效的方式实现所述(详细考察的相对要求高的且复杂的)目的,即,在开头定义的类型的低温恒温器组件中,盖元件机械地通过弹簧弹性的(并且因此吸收振动的或至少减弱振动的)、但是另一方面也导热的连接元件与储备罐连接,其中,连接元件不仅与盖元件而且与储备罐热接触。
本发明主要涉及,低温恒温器的管元件在机械上尽可能刚性地与线圈罐连接,以便能阻止这两个结构的相对运动。通过该措施,抑制在管元件中的涡流,这在用于核磁共振的磁体中非常有利。于是,此外管元件也适合作为用于由磁性的材料制成的匀场件或者用于电的匀场件的载体。
根据本发明,该目的通过盖元件与第一悬挂元件的刚性的机械连接以及管元件与盖元件的刚性的机械连接实现。但是相反地,盖元件与储备罐的机械连接实施成软的,以实现储备罐的独立的运动。但是,必须保持在这两个结构之间的热连接,例如通过将铜绞合线或波纹管用作弹性的或弹簧弹性的连接元件。
盖元件和管元件的主要功能是,保护线圈罐不受外部容器的辐射。由于辐射能量与温度的四次方成比例,盖元件和管元件的尽可能低的温度非常重要,以保持线圈罐的低温恒温液体的损失低。通过与储备罐良好导热的连接,储备罐的温度传递到这些元件上。
此外,盖元件通过耦联元件与第一悬挂元件的热连接引起第一悬挂元件在接触部位上低的温度。借助于这种低温,通过第一悬挂元件到线圈罐中的温度梯度并且因此还有热引入是小的。
此外,为了有效地阻止在管元件和超导磁体线圈系统之间的相对运动,不仅在盖元件和第一悬挂元件之间而且在管元件和盖元件之间保持需要的刚性的机械连接。
然而现在,在盖元件和储备罐之间的连接部位上利用新的、虽然还是良好导热、然而弹簧弹性的连接元件几乎实现局部地“机械上软的”连接,由此防止了否则会(至少在所有至此已知的组件中)产生的系统的机械上过定义以这种方式,可有效防止在热传导链之间不可控的空间移动并且因此热短路。
通过本发明尤其是实现以下优点:
在主动冷却的系统中,主要在用于储备罐的冷却器的情况中,冷却器的振动显著更弱地传递到管元件上,从而在此几乎不会感应出涡流。因此,在光谱学的应用中,显著抑制了在谱中的干扰边带。
在底部振动的情况下得到相似的优点,因为管元件在相中与超导磁体一起振动,并且不像在现有技术中那样在相中与储备罐一起运动。以这种方式尽可能消除在管元件和超导磁体之间的相对运动。
由于管元件与线圈罐的刚性连接,管元件适合作为用于匀场件的载体元件,利用匀场件可改善磁体的场均匀性。
本发明的优选的实施方式和改进方案:
在大多数应用中,第一低温恒温流体是氦,第二低温恒温流体是氮,如以上已经多次阐述的那样。
外部容器通常实施成真空容器,并且至少在超导磁体线圈系统的NMR运行状态中在线圈罐和储备罐之间的区域中被抽真空,以保证在外部容器内部的两个构件之间尽可能高的热绝缘。
根据本发明的低温恒温器组件的如下实施方式是相当尤其优选的,即,在其中,连接元件包括由具有>100W/mK的导热能力的导热材料、优选地由铜或铝制成的波纹管,绞合线或织物。构成松弛的机械连接的绞合线满足在机械上解耦的目的,而不必为此舍弃热连接。
本发明的如下实施方式也是有利的,即,在其中,连接元件在储备罐移动时仅仅将≤100N/mm的力传递到盖元件上。于是,在运行状态中,当储备罐被其低温恒温液体填充时,出现储备罐的最大移动。在竖直系统中,储备罐在此典型地移动数个十分之一毫米,这相应于到覆盖部上最高几十牛的力传递。由于盖元件与第一悬挂元件的刚性的连接,如此低的力仅仅能够使盖元件不显著地移动。
本发明的其它有利的实施方式的特征在于,为了盖元件与管元件的热连接以及刚性的机械连接,存在法兰元件,法兰元件由在从室温冷却到低温恒温器组件的运行温度上时比管元件的材料更大程度地收缩的材料制成。在盖元件和管元件之间的连接不仅应在热的方面而且在机械方面尤其好。如果在室温下将管元件插入法兰中,在运行温度上管元件可卡入,如果两种材料导热良好,这不仅保证了良好的热接触而且保证了良好的机械接触。
根据本发明的低温恒温器组件的如下实施方式也是有利的,即,其特征在于,为了盖元件与管元件的热连接以及刚性的机械连接,存在法兰元件,法兰元件一方面与盖元件螺纹连接,并且另一方面与管元件钎焊或熔焊在一起。通过这种组件,也保证了良好的热接触以及良好的机械接触。
在这些实施方式的优选的改进方案中,管元件由铜构成,法兰元件由铝构成。
由于铝在冷却时比铜更大程度地收缩,在运行状态中不仅产生良好的热接触而且产生良好的机械接触。
本发明的一类实施方式的特征在于,储备罐不仅通过盖元件而且通过底部元件与管元件热连接。通过这种双重的连接,通过热传导使管元件的温度更接近储备罐的温度。此外,底部元件确保,外部容器不能直接辐射到线圈罐上。
在这种类型的实施方式的优选的改进方案中,底部元件机械地通过(优选地具有≤100N/mm的弹簧常数的)弹簧弹性的、导热的另一连接元件与储备罐连接。以这种方式有效地避免,储备罐的运动传递到管元件上。
另外的改进方案的特征在于,底部元件构造成在机械上柔性的并且优选地具有相对于低温恒温器组件的室温孔径向伸延的缝槽。底部元件的该机械上的弱化确保,将储备罐的运动仅仅部分地传递到管元件上。通过缝槽的径向的设计方案,仅仅不显著地影响在储备罐和管元件之间的热传导。
如下类型的本发明的实施方式是相当尤其有利的,即,在其中,存在用于使由超导磁体线圈系统产生的磁场均匀化的匀场系统,匀场系统包括由磁性的材料制成的匀场元件和/或电的匀场元件。在NMR应用中,场均匀性规范非常严格,使得这仅仅能借助于匀场元件实现。通常,将场分布包括在测量体积中并且从中以数字的方法求得必要的匀场电流或者磁性的匀场元件的几何结构。
这种类型的实施方式的如下改进方案是适宜的,即,在其中,匀场元件径向内部地或者外部地设置在管元件上。在已知的现有技术中,MRI磁体典型地仅仅通过由磁性的材料制成的室温匀场件均匀化,而在光谱学中,低温恒温匀场件通常应用在线圈罐中并且热电的匀场件应用在室温区域中。当在实验室中的温度或压力变化时,热电的或磁性的匀场件有时导致均匀性的波动。其原因之一是在匀场元件和超导磁体线圈系统之间的相对运动。现在,借助于与储备罐在机械上的解耦,本发明也实现一定的匀场元件布置在低温恒温器组件的冷却的内部空间中,尤其是与作为载体的管元件一起。在实验室中的温度和压力波动和在填充低温恒温液体时储备罐的运动都不影响管元件的位置并且因此在此放置的匀场元件的位置。这种情况导致非常稳定的均匀性。
如果电的匀场件安置在管元件上,与具有磁性的材料的匀场件相比,得到可变的匀场强度的优点,因为能可变地通过电的匀场件调整电流。借助于布置在低温恒温器组件的被冷却的内部空间中的电的匀场件的低温,该匀场件的电阻典型地比在室温匀场时小10倍,这允许馈入至少大三倍的电流并且因此能产生显著更高的磁场。
也有利的是,电的匀场元件由铜制成,因为铜具有高的导电性。由此,减少了被电流流过的导体热产生。
本发明的如下实施方式也是尤其优选的,即,在其中,在储备罐和线圈罐之间设置至少一个辐射保护罩,辐射保护罩在磁体线圈系统的运行状态中具有在第一和第二低温恒温流体的温度之间的温度。对辐射保护罩的重要的要求是,其尽可能是等温的。这通常引起,辐射保护罩由具有良好的导热性的材料制成,并且如此选择辐射保护罩的几何结构,使得实现从辐射保护罩的每个点到辐射保护罩与“散热部”连接的点都具有良好的热传输。
在根据本发明的低温恒温器组件的其它优选的实施方式中,存在至少一个用于减少在低温恒温器组件中的第一和/或第二低温恒温流体的消耗的低温制冷器。低温制冷器产生传递到低温恒温器的不同构件上的振动。然而,本发明确保,管元件和线圈罐同步振动并且由此抑制在管元件中的涡流。
当在低温恒温器组件中存在具有竖直的或水平的轴线的室温孔并且低温恒温器组件是用于光谱学或成像的NMR设备的一部分时,尤其有利地使用本发明。水平的磁体孔刚好对于MRI系统是尤其适宜的,因为检查对象(例如人或动物)可水平平躺地在检查空间中置于磁体中心。在用于其中主要检查液体的光谱学的系统中,常常使用竖直的磁体孔,以保证液体表面不在试样体积中。
在孔内部的空间情况非常有限,因为除了与储备罐导热连接的管元件,也还必须安装线圈罐的内管和外部容器的内管。这些内管应占用超导磁体线圈系统尽可能少的空间。然而,无论如何必须避免在各内管之间的接触。在竖直的磁体管中,重力矢量平行于孔的轴线伸延,也就是说由于自重的变形通常不导致在孔内部的组件(辐射保护罩等)的接触。在具有水平的管的系统中不是这样的情况,因此在具有水平的孔的系统中,线圈罐的悬挂必须实施成特别牢固的。
从说明书和附图中得到本发明的其它优点。同样,根据本发明,以上所述的以及以下还将阐述的特征可单独地或者多个任意组合地应用。所示出和描述的实施方式不应理解成绝对的穷举,而是相反地具有用于阐述本发明的示例性的特征。
附图说明
在图中示出并且根据实施例详细解释本发明。其中:
图1示出了根据本发明的低温恒温器组件的一种实施方式的示意性的竖直剖视图;
图2示出了根据现有技术的低温恒温器组件的竖直剖视图;
图3从侧面和从下方示出了设有缝槽的底部元件的示意性的细节视图;
图4示出了具有安装在其上的电的匀场元件的管元件的示意性的细节视图;
图5示出了具有低温制冷器的根据本发明的低温恒温器组件的一种实施方式的示意性的竖直剖视图;以及
图6示出了储备罐的等轴侧图,该储备罐通过弹性的、导热的连接元件与盖元件连接。
具体实施方式
图中的图1和3至6分别以示意性的视图以不同的细节示出了用于冷却超导磁体组件的根据本发明的低温恒温器组件的优选的实施方式,而图2示出了根据最接近的现有技术的通常的低温恒温器组件。
这种类型的低温恒温器组件1具有外部容器2,在外部容器2中布置具有待冷却的超导磁体线圈系统4以及第一低温恒温流体5的线圈罐3。超导磁体线圈系统4至少在运行状态中也被位于储备罐6中的第二低温恒温流体7冷却,第二低温恒温流体的温度在第一低温恒温流体5之上。线圈罐3借助于至少一个第一悬挂元件8机械刚性地固定在外部容器2上,并且储备罐6借助于至少一个第二悬挂元件9机械刚性地固定在外部容器2上。此外,储备罐6与盖元件10热连接,盖元件10通过至少一个耦联元件11导热地且机械刚性地与第一悬挂元件8连接,并且导热地且机械刚性地与管元件13连接。
作为第一低温恒温流体,通常使用液氦,该液氦具有比第二低温恒温流体(大多液氮)更低的运行温度。外部容器2通常实施成真空容器。
为了产生大的磁场或者减小超导磁体线圈系统的体积,通常有利的是,使液氦过冷却,因为由此提高超导体的临界电流密度。该过冷却或者通过在线圈罐中产生负压实现,或者通过使用例如在专利文献DE 40 39 365A1(=参考文献[7])中描述的过冷却单元实现。尤其可能的是,存在具有例如在正常压力下的液氦的另一储备罐。本发明对于这种低温恒温器组件也是有利的。
本发明为已知的组件扩展如下对于本发明重要的元素:与现有技术中的装置相比,根据本发明的低温恒温器组件1的特征在于,盖元件10机械地通过弹簧弹性的、导热的连接元件12与储备罐6连接,其中,连接元件12不仅与盖元件10而且与储备罐6热接触。
如可在图1中很好地看出的那样,在本发明的实施方式中,可存在法兰元件14,法兰元件不仅用于盖元件10与管元件13的热的连接而且用于其刚性的机械连接。法兰元件14可由如下材料制成,所述材料在从室温冷却到低温恒温器组件1的运行温度上时比管元件13的材料更多地收缩。例如,管元件13可由铜制成,法兰元件14可由铝制成。法兰元件14也可一方面与盖元件10螺纹连接,并且另一方面与管元件13钎焊或熔焊在一起。
如同样可在图1中看出的那样,储备罐6不仅通过盖元件10而且通过底部元件15与管元件13热连接。底部元件15又可机械地通过另一(优选地具有≤100N/mm的弹簧常数)弹簧弹性的、导热的连接元件12’与储备罐6连接。
优选地,底部元件15构造成在机械上柔性的。在改进方案中,这通过以下方式实现,即,底部元件具有相对于低温恒温器组件1的室温孔16径向伸延的缝槽15’。这示意性地在图3中示出。
在图4中示出了另一实施方式的细节。在此,存在用于使由超导磁体线圈系统4产生的磁场均匀化的匀场系统,匀场系统包括由磁性的材料制成的匀场元件17和/或电的匀场元件17。匀场元件17可径向地在内部或在外部安装在管元件13上。在电的匀场元件17的情况中,电的匀场元件由铜制成并且例如以螺旋形的电的线圈的形式施加在管元件13的外周边上。
此外,图5示出了如下实施方式,其中,在储备罐6和线圈罐3之间设置至少一个辐射防护罩18,在超导磁体线圈系统4的运行状态中,辐射防护罩具有在第一和第二低温恒温流体之间的温度。
附加地,在该图中,也绘出了用于减少在低温恒温器组件1中的第一和/或第二低温恒温流体消耗的以低温制冷器19的形式的主动的冷却器。在NMR磁体的情况中,例如可使用低振动的脉冲管冷却器。
最后,图6示出了储备罐6的等轴侧视图,储备罐通过弹簧弹性的、导热的连接元件12与盖元件10连接。在此作为波纹管示出连接元件。在另一实施方式中,使用优选地由铜制成的绞合线。
本发明的所有以上描述的实施方式的特征也可(至少大部分)相互组合。
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[7]DE 40 39 365 A1
附图标记列表
1 低温恒温器组件
2 外部容器
3 线圈罐
4 超导磁体线圈系统
5 第一低温恒温流体
6 储备罐
7 第二低温恒温流体
8 第一悬挂元件
9 第二悬挂元件
10 盖元件
11 耦联元件
12 连接元件
12’ 另一连接元件
13 管元件
14 法兰元件
15 底部元件
15’ 缝槽
16 室温孔
17 匀场元件
18 辐射防护罩
19 低温制冷器
Claims (15)
1.一种具有外部容器(2)的低温恒温器组件(1),在所述外部容器中布置有具有待冷却的超导磁体线圈系统(4)以及第一低温恒温流体(5)的线圈罐(3)和具有第二低温恒温流体(7)的储备罐(6),其中,至少在所述磁体线圈系统(4)的运行状态中,所述第一低温恒温流体(5)的温度在第二低温恒温流体(7)的温度之下,其中,所述线圈罐(3)借助于至少一个第一悬挂元件(8)并且所述储备罐(6)借助于至少一个第二悬挂元件(9)机械刚性地固定在所述外部容器(2)上,其中,所述储备罐(6)与盖元件(10)热连接,所述盖元件导热地以及机械刚性地与管元件(13)连接并且通过至少一个耦联元件(11)导热地以及机械刚性地与第一悬挂元件(8)连接,其特征在于,所述盖元件(10)机械地通过弹簧弹性的导热的连接元件(12)与储备罐(6)连接,其中,所述连接元件(12)不仅与盖元件(10)而且与储备罐(6)热接触。
2.如权利要求1所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,所述连接元件(12)包括波纹管、绞合线或织物,所述波纹管、绞合线或织物由具有>100W/mK的导热能力的导热材料制成、优选地由铜或铝制成。
3.如上述权利要求中任一项所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,所述连接元件(12)在储备罐(6)移动时仅仅将≤100N/mm的力传递到盖元件(10)上。
4.如上述权利要求中任一项所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,为了盖元件(10)与管元件(13)的热连接以及刚性的机械连接,存在法兰元件(14),所述法兰元件由如下材料制成,所述材料在从室温冷却到低温恒温器组件(1)的运行温度时比管元件(13)的材料更大程度地收缩。
5.如权利要求4所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,所述管元件(13)由铜构成,所述法兰元件(14)由铝构成。
6.如上述权利要求中任一项所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,为了盖元件(10)与管元件(13)的热连接以及刚性的机械连接,存在法兰元件(14),所述法兰元件(14)一方面与盖元件(10)螺纹连接,并且另一方面与管元件(13)钎焊或熔焊在一起。
7.如上述权利要求中任一项所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,所述储备罐(6)不仅通过盖元件(10)而且通过底部元件(15)与管元件(13)热连接。
8.如权利要求7所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,所述底部元件(15)机械地通过弹簧弹性的、导热的另一连接元件(12’)与储备罐(6)连接,所述另一连接元件优选地具有≤100N/mm的弹簧常数。
9.如权利要求7或8所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,所述底部元件(15)构造成在机械上柔性的并且优选地具有相对于低温恒温器组件(1)的室温孔(16)径向伸延的缝槽(15’)。
10.如上述权利要求中任一项所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,存在用于使由磁体线圈系统(4)产生的磁场均匀化的匀场系统,所述匀场系统包括由磁性的材料制成的匀场元件(17)和/或电的匀场元件(17)。
11.如权利要求4至9中任一项以及权利要求10所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,所述匀场元件(17)径向内部地或者外部地设置在管元件(13)上。
12.如权利要求10或11所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,在管元件(13)上的所述电的匀场元件(17)由铜制成。
13.如上述权利要求中任一项所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,在储备罐(6)和线圈罐(3)之间设有至少一个辐射保护罩(18),所述辐射保护罩在超导磁体线圈系统(4)的运行状态中具有在第一低温恒温流体(5)的温度与第二低温恒温流体(7)的温度之间的温度。
14.如上述权利要求中任一项所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,存在至少一个用于减少低温恒温器组件(1)中的第一低温恒温流体(5)和/或第二低温恒温流体(7)的消耗的低温制冷器(19)。
15.如上述权利要求中任一项所述的低温恒温器组件(1),其特征在于,存在具有竖直的或水平的轴线的室温孔(16),并且所述低温恒温器组件(1)是用于光谱学或成像的NMR设备的一部分。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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