DE1501283B1 - Device for cooling objects - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Küh- zur Spule durch das Gehäusematerial eine gewisse lung von Objekten, insbesondere Supraleitungsspulen, minimale Bauhöhe erforderlich, die sich in einem abgeschlossenen evakuierbaren Ein- Zur Abkühlung der Spulenwicklung in einem sol-The invention relates to a device for cooling the coil through the housing material to a certain extent management of objects, especially superconducting coils, minimum height required, which is located in a closed evacuable inlet To cool down the coil winding in a sol-
satzbehälter befinden und durch die Verdampfung chen bekannten Kryostaten werden beträchtliche eines tiefsiedenden Kältemittels, insbesondere flüs- 5 Mengen des kostspieligen Kältemittels benötigt, inssigen Heliums, auf tiefe Temperaturen abgekühlt besondere, wenn man kürzere Abkühlzeiten anstrebt, werden. In den vorbekannten Kryostaten für Supraleitungs-Set containers are located and the cryostats known by evaporation are considerable a low-boiling refrigerant, in particular liquid 5 quantities of the expensive refrigerant required, inssigen Helium, cooled down to low temperatures, especially if you are aiming for shorter cooling times, will. In the previously known cryostats for superconducting
Die Tiefkühlung von Supraleitungsspulen stellt spulen wird der Kälteinhalt des flüssigen Heliums nur schwierige technische Probleme sowohl in bezug auf sehr unvollständig ausgenutzt. Eine gewisse Verbesseeine einfache und sichere Konstruktion der Kühl- io rung in wirtschaftlicher Hinsicht ergibt sich, wenn Vorrichtung als auch im Hinblick auf einen wirt- man das innere, für flüssiges Helium vorgesehene schaftlichen Dauerbetrieb, bei dem der Kältemittel- Gefäß mit der Spule zunächst durch flüssigen Stickverbrauch zur Aufrechterhaltung einer gegebenen stoff vorkühlt. Diese Methode ist jedoch in der Praxis tiefen Temperatur gering gehalten werden soll. Bei recht umständlich durchzuführen, weil der Stickstoff sogenannten Supraleitungsspulen ist die Spulenwick- 15 vor dem Einfüllen des Heliums wieder restlos entlung während des Betriebes auf Temperaturen unter- fernt werden muß. Im Spulengefäß verbleibende halb der Sprungtemperatur des Materials der Spulen- Stickstoffreste können zur Eisbildung und damit zur wicklung abzukühlen. Die Sprungtemperaturen der Verstopfung von Zuleitungs- und Abgasrohren für technische Spulen zur Zeit verwendeten Draht- führen. Der Kryostat muß daher nach dem Abkühlen materialien liegen zwar mit etwa 17 bis 15° K ver- ao auf Stickstofftemperatur sorgfältig evakuiert werden, hältnismäßig hoch, jedoch müssen diese Sprung- Der für längere Betriebszeiten in der vorbekanntenThe deep freezing of superconducting coils represents the cold content of the liquid helium only difficult technical problems both in terms of very incompletely exploited. A certain improvement simple and safe construction of the cooling from an economic point of view results if Device as well as with regard to one Wirt- one the inner one, intended for liquid helium continuous economic operation, in which the refrigerant vessel with the coil is initially consumed by liquid stick to maintain a given substance pre-cooled. However, this method is in practice low temperature should be kept low. With quite awkward to perform because of the nitrogen So-called superconducting coils, the coil winding is completely vented again before the helium is filled in must be reduced to temperatures during operation. Remaining in the bobbin half of the transition temperature of the material of the coil nitrogen residues can form ice and thus to winding to cool down. The transition temperatures of the clogging of supply and exhaust pipes Wire guides currently used for technical coils. The cryostat must therefore after cooling materials lie at around 17 to 15 ° K relative to nitrogen temperature, but they must be carefully evacuated, Relatively high, however, these leaps have to be used for longer operating times in the previously known
temperaturen wegen des magnetischen Verhaltens Vorrichtung erforderliche größere Vorrat an flüsder Materialien im Betrieb beträchtlich unterschritten sigem Helium verursacht weitere Nachteile. So muß werden. Nach dem gegebenen Stand der Technik beispielsweise bei einer Betriebsunterbrechung das kann somit als Kältemittel zur Tiefkühlung von 25 noch im Kryostaten befindliche flüssige Helium ver-Supraleitungsspulen nur flüssiges Helium verwendet dampft werden. Außerdem treten im allgemeinen werden. Weitere technische Entwicklungen zielen auf größere Kältemittelverluste auf, wenn die Supradie Schaffung von Drahtmaterialien mit erheblich leitungsspule in den normalleitenden Zustand (Ohmhöheren Sprungtemperaturen; jedoch sind Werkstoffe scher Widerstand) übergeht, während der eingeprägte mit derartigen Eigenschaften für technische Spulen 30 hohe Supraleitungsstrom im Übergangsintervall noch bisher nicht verwendbar. vorhanden ist. Dabei ergibt sich eine kurzzeitigetemperatures because of the magnetic behavior of the device required a larger supply of flüsder Materials in operation well below the level of helium causes further disadvantages. So must will. According to the state of the art, for example, in the event of a business interruption can thus be used as a refrigerant for freezing 25 liquid helium superconducting coils still in the cryostat only liquid helium can be used for vapors. Also occur in general. Further technical developments aim at greater refrigerant losses if the supradie Creation of wire materials with a considerable line coil in the normally conducting state (ohmic higher transition temperatures; however, materials are shear resistance) passes over during the imprinted with such properties for technical coils 30 still high superconducting currents in the transition interval not yet usable. is available. This results in a short-term
Wie bekannt, stellt bereits gasförmiges Helium starke Wärmeentwicklung, die eine entsprechende einen relativ teuren Ausgangsstoff dar. Da die Ver- Verdampfung des kostspieligen Kältemittels zur Folge flüssigungskosten für dieses Gas wegen der tech- hat.As is known, already gaseous helium produces strong heat, which has a corresponding a relatively expensive raw material. It results in the evaporation of the expensive refrigerant liquid costs for this gas because of tech- hat.
nischen Schwierigkeiten ebenfalls hoch liegen, sind 35 Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Spulen-Kühlverfahren, bei denen flüssiges Helium verwen- kühlung ist darin zu sehen, daß es praktisch unmögdet wird, im allgemeinen kostspielig. Aus diesem lieh ist, Temperaturen oberhalb 4,2° K, dem Siede-Grund stellt sich für derartige Tiefkühlvorrichtungen punkt des flüssigen Heliums, einzustellen und kondie Aufgabe einer möglichst weitgehenden Senkung stant zu halten. Nach den bisherigen Erfahrungen ist des Kältemittelverbrauchs. Dies gilt insbesondere für 40 aber mit hoher Wahrscheinlichkeit anzunehmen, die Kühlung von Supraleitungsspulen, bei denen mit daß die günstigste Arbeitstemperatur für suprader Spule und dem Spulengehäuse zwangläufig er- leitende Spulen oberhalb von 4,2° K liegt. Außerdem hebliche Massen abzukühlen und kalt zu halten sind. fordern neue entwickelte Werkstoffe gegebenenfalls Eine 50-kG-Spule mit einem vom Magnetfeld erfüll- die Einstellung und Konstanthaltung höherer Temperen Innenraum von etwa 5 cm Durchmesser und etwa 45 raturen. Andererseits ist es bekannt, tiefe Tempe-28 cm Höhe hat beispielsweise eine Masse von etwa raturen mit Hilfe von Verdampferkryostaten zu er-15 kg. zeugen, bei denen flüssiges Helium aus einem Vor-niche difficulties are also high, 35 Another disadvantage of conventional coil cooling methods, those who use liquid helium can be seen in the fact that it is practically impossible becomes, in general, expensive. For this is borrowed, temperatures above 4.2 ° K, the bottom of the boil arises for such freezers point of liquid helium, adjust and condense To keep the task of lowering as far as possible. According to previous experience is of refrigerant consumption. This is especially true for 40 but with a high probability to assume the cooling of superconducting coils, with which the most favorable working temperature for suprader Coil and the coil housing inevitably leading coils is above 4.2 ° K. aside from that substantial masses are to be cooled down and kept cold. may require newly developed materials A 50 kG coil with a magnetic field fulfills the setting and maintenance of higher temperatures Interior about 5 cm in diameter and about 45 fittings. On the other hand, it is known to have low tempe-28 cm in height, for example, has a mass of around ratures with the help of evaporator cryostats kg. testify, in which liquid helium from a source
Nach der bekannten Technik wurden bisher Supra- ratsbehälter in einen Verdampferkörper gefördert leitungsspulen in Flüssigkeitskryostaten von her- wird und diesen unter Verdampfung auf beliebige kömmlicher Bauweise gekühlt. Dabei befindet sich 5° vorwählbare Temperaturwerte zwischen 4,2° K und die Spulenwicklung in einem vakuumisolierten und Raumtemperatur kühlt. Ferner ist zur Kühlung von von einem stickstoffgekühlten Strahlenschutz um- Proben, die im Reaktor bestrahlt werden sollen, eine gebenen Gefäß, welches mit flüssigem Helium gefüllt Vorrichtung bekannt, bei der sich die Probe in einem ist. Die Spulenwicklung liegt dabei in einem Bad von mit einem flüssigen Kältemittel, beispielsweise Neon, flüssigem Helium. Der freie Innenraum einer Zy- 55 gefüllten Einsatzbehälter befindet, dessen oberes linderspule ist entweder ebenfalls von flüssigem Ende als Kühler ausgebildet ist. Der Kühler wird mit Helium erfüllt oder kann bei einer ringförmigen Bau- einem anderen, bei tieferer Temperatur siedenden weise des Kryostaten auf Raumtemperatur gehalten Kältemittel, beispielsweise Wasserstoff, gefüllt, so werden. Derartige Kryostaten werden in der Fach- daß das aus dem Einsatzbehälter verdampfende Kühlliteratur als »hot hole cryostat« bezeichnet. 60 medium rekondensiert und wieder nach unten ab-According to the known technology, supermarket containers were previously conveyed into an evaporator body line coils in liquid cryostats are produced and these under evaporation to any conventional construction cooled. There are 5 ° preselectable temperature values between 4.2 ° K and the coil winding in a vacuum-insulated and room temperature cools. It is also used to cool from a nitrogen-cooled radiation protection to samples that are to be irradiated in the reactor, one given vessel, which is filled with liquid helium device known in which the sample is in a is. The coil winding is in a bath of with a liquid refrigerant, for example neon, liquid helium. The free interior space of a Zy- 55 filled insert container is located Linderspule is either also designed as a cooler from the liquid end. The cooler comes with Helium fulfills or can, in the case of a ring-shaped structure, another, boiling at a lower temperature way of the cryostat kept at room temperature refrigerant, for example hydrogen, filled, so will. Such cryostats are known in the art that the cooling literature evaporating from the insert container referred to as a »hot hole cryostat«. 60 medium recondensed and again downwards
Die bekannten Kryostaten weisen eine Bauhöhe tropft. Um genau die Kondensationstemperatur des auf, die ein Mehrfaches der Spulenhöhe beträgt. höhersiedenden Kühlmediums einstellen zu können, Dieses ungünstige Abmessungsverhältnis ist durch ist ein Heizelement am Kühler vorgesehen. Die Probe das bisher verwendete Kühlprinzip bedingt. Um län- kann mit Hilfe dieser Vorrichtung auf eine einzige gere Betriebszeiten ohne Nachfüllen von Kältemitteln 65 Temperatur, nämlich die Siedetemperatur des höherzu gewährleisten, muß über der Spulenwicklung ein siedenden Kühlmediums, gebracht werden, entsprechender Flüssigkeitsstand vorgesehen werden. . Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, Außerdem ist zur Vermeidung der Wärmeleitung eine Vorrichtung zur Kühlung von Supraleitungs-The known cryostats have a height that drips. To accurately determine the condensation temperature of the on, which is a multiple of the coil height. to be able to set higher-boiling coolant, This unfavorable dimension ratio is provided by a heating element on the cooler. The sample the cooling principle used so far. With the help of this device you can reach a single longer operating times without refilling refrigerants 65 temperature, namely the boiling temperature of the higher too ensure, a boiling cooling medium must be brought over the coil winding, appropriate liquid level must be provided. . The invention is based on the task In addition, to avoid heat conduction, a device for cooling superconducting
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spulen zu schaffen, die die Einstellung variabel vor- tung im Kältemittelverbrauch erheblich sparsamer
wählbarer Temperaturen oberhalb 4,2° K ermöglicht, und wirtschaftlicher als die bisher bekannten Badbei
der die infolge der Eigenschaften von Supra- kryostaten zur Tiefkühlung von Supraleitungsspulen,
leitungsspulen gegebenen Risiken auf ein Minimum Ferner hat die Vorrichtung den Vorteil, daß beliebige
herabgesetzt sind, bei der die Kältemittelverluste S vorwählbare Temperaturen auch oberhalb der Siedegegenüber
der herkömmlichen Badkryostatentechnik temperatur des Kältemediums eingestellt und konstant
wesentlich reduziert sind und die einen einfachen, gehalten werden können. Sie ermöglicht also die Eintechnisch
sicheren Dauerbetrieb unter optimaler Aus- stellung der jeweils optimalen Betriebstemperatur,
nutzung des Kälteinhalts des flüssigen Kältemittels Zur Vermeidung einer Gefährdung beim Übergang
ermöglicht. Das Kennzeichen der Erfindung wird io von supraleitenden in den normalleitenden Zustand
darin gesehen, daß der Einsatzbehälter über eine kann es außerdem vorteilhaft sein, den mit dem
Einfülleitung und eine Einfüllvorrichtung mit einem Wärmeübertragungsmedium gefüllten Innenraum des
an sich bekannten Wärmeübertragungsmedium, vor- Einsatzbehälters durch eine Überdrucksicherung in
zugsweise Helium, unter wenigstens annähernder der Art eines einstellbaren selbsttätigen Sicherheits-Konstanthaltung
des Drucks im Einsatzbehälter auf 15 ventils, dessen Ansprechdruck wenig über dem
einen vorwählbaren konstanten Wert nachfüllbar ist Betriebsdruck liegt, zu sichern. Beim schlagartigen
und daß innerhalb des das Objekt aufnehmenden Verdampfen des Wärmeübertragungsmediums wird
Einsatzbehälters ein Verdampferkörper angeordnet dann ohne gefährlichen Druckanstieg ein Druckist,
wobei in an sich bekannter Weise der Kreislauf ausgleich, vorzugsweise nach einem Gassammeiraum
des Kältemediums im Verdampferkörper von der 20 (Heliumrückgewinnungsanlagen), erzielt. Eine vorFüllung
des Einsatzbehälters getrennt ist. teilhafte bauliche Anordnung kann dadurch erreichtTo create coils that allow the setting of variable advance in refrigerant consumption considerably more economical selectable temperatures above 4.2 ° K, and more economical than the previously known bath in which the risks resulting from the properties of supercryostats for freezing superconducting coils, line coils a minimum Furthermore, the device has the advantage that any are reduced, at which the refrigerant losses S preselectable temperatures are set above the boiling temperature of the cooling medium compared to the conventional bath cryostat technology and are substantially reduced and the simple, can be kept. It therefore enables technically safe continuous operation with optimal exposure of the respective optimal operating temperature,
use of the cold content of the liquid refrigerant to avoid a hazard during transition. The characteristic of the invention is seen from the superconducting to the normally conducting state in that the insert container via an overpressure safety device can also be advantageous to the interior of the known heat transfer medium, which is filled with the filling line and a filling device with a heat transfer medium in preferably helium, with at least approximately the type of an adjustable automatic safety constant maintenance of the pressure in the insert container on 15 valve, the response pressure of which is a little above the one preselectable constant value can be refilled, to secure the operating pressure. In the case of sudden evaporation of the heat transfer medium inside the insert container, an evaporator body is then arranged without a dangerous increase in pressure, with the circuit equalizing in a known manner, preferably after a gas collection space for the cooling medium in the evaporator body from 20 (helium recovery systems) . A pre-filling of the insert container is separate. partial structural arrangement can thereby be achieved
Die Kälteleistung des über eine Saugleitung an eine werden, daß der Verdampferkörper die rohrförmige Vakuumpumpe angeschlossenen Verdampferkörpers Spulenwicklung wenigstens an ihrem äußeren Umfang wird dabei zweckmäßig in an sich bekannter Weise umschließt. Dabei kann der Verdampferkörper von durch ein die Saugleistung der Vakuumpumpe in 25 einem an sich bekannten ein- oder mehrteiligen, tief-Abhängigkeit von der Temperatur im Bereich gekühlten Strahlungsschutzkörper umgeben sein, weldes Verdampferkörpers steuerndes Drosselventil be- eher vorzugsweise an den Abgasanschluß des Verstimmt (deutsche Auslegeschrift 1161 570). dampferkörpers angeschlossen ist. Auf diese WeiseThe refrigeration capacity of a suction line to one will be that the evaporator body is tubular Vacuum pump connected to the evaporator body coil winding at least on its outer circumference is expediently enclosed in a manner known per se. The evaporator body can be from by the suction power of the vacuum pump in a one-part or multi-part, deep-dependency known per se be surrounded by the temperature in the area of the cooled radiation protection body, weldes The throttle valve controlling the evaporator body is preferably connected to the exhaust port of the detuned (German interpretation 1161 570). steamer body is connected. In this way
In dieser Vorrichtung befindet sich die Spulen- wird der Kälteinhalt des Abgases im Strahlungswicklung in einem mit dem zunächst gasförmigen 30 schutzkörper ausgenutzt und ein Betrieb mit nur
Wärmeübertragungsmedium gefüllten Einsatzbehäl- einem Kältemedium ermöglicht. Der Verdampferter,
und die Abkühlung des Wärmeübertragungs- körper und/oder der Strahlungsschutzkörper können
mediums und damit auch der mit diesem in Wärme- zweckmäßig aus einer bifilaren Rohrwicklung mit
austausch stehenden Spulenwicklung erfolgt durch vorzugsweise im Bereich einer Stirnfläche liegenden
einen Verdampferkörper mit getrenntem Kältemittel- 35 Eintritts- und Auslaßöffnungen bestehen. Es erscheint
kreislauf. Die Verwendung von gasförmigem Helium ferner zweckmäßig, die Einfülleitung des Einsatzais
Wärmeübertragungsmedium ist zwar in der Tief- behälters durch Wärmekontakt mit dem im Gegentemperaturkalorimetrie
bereits bekannt, jedoch er- strom geführten Abgas des Verdampferkörpers bzw. folgt dort lediglich das Eintauchen eines Probebehäl- des Strahlungsschutzkörpers zu kühlen. Diese Vorters
in ein Heliumbad, wobei der Probebehälter ent- 40 kühlung dient zur Verminderung des Kältemittelweder
hoch evakuiert oder mit Helium als Wärme- Verbrauchs.
Übertragungsmedium gefüllt werden kann. _ Bei einer zweckmäßigen Ausbildung kann derThe coil is located in this device - the cold content of the exhaust gas in the radiation winding is used in a protective body with the initially gaseous 30 and operation with a cooling medium only filled with heat transfer medium is enabled. The evaporator and the cooling of the heat transfer body and / or the radiation protection body can be carried out by means of an evaporator body with a separate refrigerant body, preferably located in the area of an end face, and thus also the coil winding which is expediently exchanged with it in heat from a bifilar tube winding with an exchange There are inlet and outlet openings. It appears circuit. The use of gaseous helium is also expedient; the filling line for the heat transfer medium in the deep tank is already known through thermal contact with the counter-temperature calorimetry, but the exhaust gas from the evaporator body, which flows out, is only followed by the immersion of a sample container of the radiation protection body cool. This vorers in a helium bath, whereby the sample container is used for cooling to reduce the refrigerant, neither highly evacuated or with helium as heat consumption.
Transmission medium can be filled. _ With appropriate training, the
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich in freie Innenraum der Supraleitungsspule gegenüber gedrängter Bauweise auf relativ kleinem Raum unter- dem Innenraum des Einsatzbehälters gasdicht abbringen und benötigt keinen mit flüssigem Stickstoff 45 geschlossen sein, so daß die in den Innenraum der gekühlten Strahlungsschutz. Sie läßt sich in jedem Spule eingeführten Proben auf einer höheren Tempe-Betriebszustand mit nur einem Kältemedium be- ratur als die Spule gehalten werden können (»hot treiben. hole«). Die Einbringung von Proben in den Innen-A device according to the invention can be positioned opposite the superconducting coil in the free interior space Compact design in a relatively small space under the interior of the insert container in a gas-tight manner and does not need to be closed with liquid nitrogen 45, so that the in the interior of the cooled radiation protection. It can be used in each coil introduced samples at a higher temperature operating condition can be kept at the same temperature as the coil with just one cooling medium ("drive hot. hole"). The introduction of samples into the interior
Außerdem kann die Kühlvorrichtung unter weitest- raum der Spule ist mit Hilfe einer Einrichtung zur gehender Ausnutzung des Kälteinhaltes des Kälte- 50 Probeneinführung möglich, welche im Fall der Ermitteis (Verdampfungswärme und Enthalpie des kai- füllung des Innenraumes mit flüssigem Helium beiten Gases) auf die gewünschten Betriebstemperaturen spielsweise in Art einer Gasschleuse ausgebildet sein abgekühlt werden. Man kann zur Abkühlung flüs- kann.In addition, the cooling device can be placed under the greatest possible space of the coil with the aid of a device for taking advantage of the cold content of the cold 50 sample introduction possible, which in the case of the Ermitteis (Heat of vaporization and enthalpy of the quay fill the interior with liquid helium Gas) to the desired operating temperatures, for example in the form of a gas lock be cooled down. You can flow to cool down.
siges Helium als Kältemedium im Verdampferkörper Die apparative Anordnung kann bei gleichem
verwenden. Es ist jedoch ferner mit nur geringem 55 Grundprinzip verschieden gestaltet werden. Es erAufwand
und ohne Erschwerung des nachfolgenden scheint günstig, einen Aufbau zu wählen, bei dem der
Heliumbetriebes möglich, zur Vorkühlung den bil- Verdampferkörper mit Hilfe von schlecht wärmeligeren
flüssigen Stickstoff zu verwenden. Die Vor- leitenden Halterungselementen direkt oder unter
richtung besitzt ein sehr geringes Totvolumen. Bei Zwischenschaltung des Strahlungsschutzkörpers in
Betriebsunterbrechungen oder beim Übergang der 60 dem ihn umgebenden Gehäuse gehaltert ist.
Spule in den normalleitenden Zustand treten dem- Ein vorteilhaftes Betriebsverfahren für die beentsprechend
nur geringfügige Kältemittelverluste schriebene Vorrichtung kann in der Weise ausgeführt
auf, die in erster Linie durch die Verdampfung bzw. werden, daß das als Wärmeübertragungsmedium in
Erwärmung der im Vergleich zum bekannten Bad- den Innenraum des Einsatzbehälters eingebrachte
kryostaten geringen Einfüllmenge des Wärmeüber- 65 Gas auf einem vorgegebenen konstanten Druckwert
tragungsmediums im Einsatzbehälter gegeben sind, gehalten wird, während das Wärmeübertragungswährend
der Kältemittelverlust im Verdampferkreis- medium und damit die mit ihm in Wärmeaustausch
lauf minimal ist. Dadurch erweist sich die Vorrich- stehende Spulenwicklung durch den Verdampferkör-siges helium as a cooling medium in the evaporator body The equipment arrangement can be used for the same. However, it can also be designed differently with only a minimal basic principle. It takes effort and without complicating the following seems favorable to choose a structure in which the helium operation is possible to use the bil vaporizer body for pre-cooling with the aid of poorly warmer liquid nitrogen. The pre-conducting mounting elements directly or below the direction have a very small dead volume. With the interposition of the radiation protection body during operational interruptions or when the transition of the 60 is held to the housing surrounding it.
An advantageous operating method for the correspondingly only slight refrigerant losses written device can be carried out in such a way that primarily through the evaporation or that the as heat transfer medium in the heating of the compared to the known bath- The inside of the insert container introduced cryostat low filling amount of the heat transfer medium 65 given at a predetermined constant pressure value in the insert container is maintained, while the heat transfer during the refrigerant loss in the evaporator circuit medium and thus the heat exchange with it is minimal. This proves the device standing coil winding through the evaporator body
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per gegebenenfalls bis zur Kondensation des gas- ment 7 angezeigt wird. Ein als Überdrucksicherung oder dampfförmigen Wärmeübertragungsmediums ab- für den Einsatzbehälter 3 dienendes Sicherheitsgekühlt wird. Die bereits beschriebene Einfüllvorrich- ventil 8 ist ebenfalls an die Einfülleitung 4 angeschlostung übernimmt dabei die Aufgabe, jeweils gasför- sen und verbindet den Einsatzbehälter 3 mit einer miges Wärmeübertragungsmedium in den Innenraum 5 nicht gezeichneten Rückgewinnungsanlage für des Einsatzbehälters nachzufordern, so daß der vor- Helium, und außerdem kann über ein Anschlußgegebene Druckwert nicht unterschritten wird. Der ventil 9 eine Verbindung zu einer gleichfalls nicht vorzugebende Druckwert wird durch die einzustel- gezeichneten Vakuumpumpe hergestellt werden, lende Temperatur bestimmt. Der Druckwert liegt da- Am oberen freien Ende des Einsatzbehälters 3 bebei stets über einer Atmosphäre. io findet sich ein Anschlußflansch 10, welcher eine Ein-Bei einem solchen Verfahren kann es außerdem bringvorrichtung 11 zur Einführung von Proben in zweckmäßig sein, daß die Kälteleistung des Ver- den vom Magnetfeld erfüllten Spuleninnenraum, ferdampferkörpers nach Abkühlung des Wärmeüber- ner ein Fühlerelement 12 der Standanzeige sowie tragungsmediums auf die gewünschte Solltemperatur einen Anschluß 13 einer Steuerleitung 14 trägt. Mit in Abhängigkeit von Zustandsgrößen des Wärme- 15 Hilfe des Fühlerelements 12 kann der Flüssigkeitsübertragungsmediums im Einsatzbehälter mit Hilfe stand des bis zur Verflüssigung abgekühlten Wärmevon an sich bekannten Steueranordnungen derart Übertragungsmediums im Einsatzbehälter 3 übersteuerbar ist, daß die Temperatur der Spulenwicklung wacht werden. Das Fühlerelement 12 ist dabei zweckauf einem einstellbaren Wert wenigstens annähernd mäßig als Widerstandsspirale ausgebildet, deren elekkonstant gehalten wird. Diese Regelung der Kälte- ?.o irischer Widerstand sich beim Eintauchen in den leistung erlaubt die Einstellung und Konstanthaltung Flüssigkeitsstand des Wärmeübertragungsmediums von Temperaturen oberhalb des Siedepunktes von erheblich ändert.is displayed by, if necessary, until the gas 7 condenses. One as overpressure protection or vaporous heat transfer medium for the insert container 3 serving safety cooled will. The filling device valve 8 already described is also connected to the filling line 4 takes on the task of being gas-fed in each case and connects the insert container 3 with one Miges heat transfer medium in the interior 5 not shown recovery system for of the insert container, so that the pre-helium, and also can be given via a connection Pressure value is not fallen below. The valve 9 also does not connect to one The pressure value to be specified will be produced by the vacuum pump to be set, temperature determined. The pressure value is at the upper free end of the insert container 3 always over an atmosphere. io there is a connecting flange 10, which is a one-case Such a method can also bring device 11 for introducing samples into It may be expedient that the refrigerating capacity of the evaporator body, filled by the magnetic field, is the coil interior After the heat exchanger has cooled down, a sensor element 12 of the level indicator and the transfer medium carries a connection 13 of a control line 14 to the desired target temperature. With Depending on the state variables of the heat 15 aid of the sensor element 12, the fluid transmission medium in the insert container with the help of the heat that had cooled down to liquefaction Control arrangements known per se in such a way that the transmission medium in the insert container 3 can be overridden is that the temperature of the coil winding will be woken up. The sensing element 12 is functional an adjustable value at least approximately moderately designed as a resistance spiral, whose elekconstant is held. This regulation of the cold? .O Irish resistance itself when immersed in the performance allows the fluid level of the heat transfer medium to be set and kept constant changes significantly from temperatures above the boiling point.
flüssigem Helium (4,2° K) sowie auch oberhalb des Der Verdampferkörper 2 ist über eine Abgaskritischen Punktes von Helium (5,2° K), in welchem auslaßleitung 15 an einen gleichfalls als bifilare Rohr-Bereich die günstigsten Betriebstemperaturen für 25 wicklung ausgeführten Strahlungsschutzkörper 16 an-Supraleitungsspulen liegen dürften.' geschlossen, der den Einsatzbehälter 3 umgibt und Zur Kostensenkung kann die Abkühlung der dessen Abgasauslaß 17 mit der in der Zeichnung Spulenwicklung außerdem zweckmäßig in der Weise nicht dargestellten Heliumrückgewinnungsanlage in stufenartig erfolgen, daß der Verdampferkörper zu- Verbindung steht.liquid helium (4.2 ° K) as well as above the The evaporator body 2 is above a critical exhaust gas point of helium (5.2 ° K), in which outlet line 15 is also a bifilar tube area the best operating temperatures for 25 winding executed radiation protection body 16 on superconducting coils should lie. ' closed, which surrounds the insert container 3 and to reduce costs, the cooling of the exhaust gas outlet 17 with the one in the drawing Coil winding also expediently in the manner not shown in the helium recovery system in take place in stages that the evaporator body is connected to.
nächst mit einem tiefsiedenden Kältemedium von 30 Der Strahlungsschutzkörper 16 ist zusammen mit höherer Siedetemperatur, vorzugsweise mit Stickstoff dem Einsatzbehälter 3 von Schichten aus sogenannabgekühlt wird und daß daran anschließend eine ten Superisolierungen 18 umgeben, die im wesentweitere Temperaturabsenkung durch die Verdamp- liehen durch mehrere Lagen dünner, metallisierter fung von Kältemedium tieferer Siedetemperatur im Folien mit Luftzwischenraum gebildet werden. Dieser Verdampferkörper erfolgt. 35 Innenaufbau ist zur weiteren Wärmeisolierung von Die Verwendung der erfindungsgemäßen Tiefkühl- einem evakuierbaren Mantelbehälter 19 umschlossen, Vorrichtung ermöglicht die verschiedensten baulichen der über einen mit Verschlußventil versehenen AnAnordnungen, wie beispielsweise Kryostaten mit von schlußflansch 20 ebenfalls mit der bei Position 9 nicht flüssigem Helium freiem Innenraum (»hot hole«) gezeigten Vakuumpumpe in Verbindung steht, sowie Kryostaten mit horizontaler Spulenanordnung 40 Der Mantelbehälter 19 wird von einem Gestell 21 oder auch Kryostaten, bei denen die Spulenwicklung getragen, unter dem ein Vorratsgefäß 22 für das flüswährend des Betriebs aus einer vertikalen in eine sige Kältemedium (Helium, Stickstoff) angeordnet ist. horizontale Lage geschwenkt werden kann. Diese Das Vorratsgefäß 22 steht über einen zugeordneten konstruktiven Möglichkeiten waren bei den bisher Anschlußflansch 23 ebenfalls mit der in der Zeichbekannten Badkryostaten nicht gegeben. Die Tief- 45 nung nicht dargestellten Heliumrückgewinnungskühlvorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung anlage in Verbindung.next with a low-boiling cooling medium of 30 The radiation protection body 16 is together with higher boiling temperature, preferably with nitrogen, the insert container 3 is so-called cooled by layers is and that then surround a th superinsulation 18, which is essentially Temperature reduction through the evaporation borrowed through several layers of thin, metallized tion of cooling medium with a lower boiling temperature can be formed in the film with an air gap. This Evaporator body takes place. 35 The interior structure is enclosed in an evacuable jacket container 19 for further thermal insulation. Device enables the most varied of structural arrangements via a shut-off valve, such as cryostats with a connecting flange 20 also with the one at position 9 not liquid helium-free interior ("hot hole") shown vacuum pump is connected, and cryostats with a horizontal coil arrangement 40. The jacket container 19 is supported by a frame 21 or also cryostats, in which the coil winding is carried, under which a storage vessel 22 for the flowing the operation from a vertical to a sige cooling medium (helium, nitrogen) is arranged. horizontal position can be pivoted. This The storage vessel 22 is assigned to an constructive possibilities were with the previously connecting flange 23 also with the one known in the drawing Bad cryostats not available. The deepening 45 not shown helium recovery cooling device with the features of the invention system in connection.
schafft ferner bei hoher Betriebssicherheit die Grund- Aus dem Flüssigkeitsstand im Vorratsgefäß 22 lage für einen weitgehend wartungsfreien Dauer- führt eine vakuumisolierte Steigrohrleitung 24 zum betrieb über längere Betriebszeiten. Einlaßanschluß der Rohrwicklung des Verdampferin der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer 50 körpers 2, welcher abgasseitig an den Strahlungs-Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung sehe- schutzkörper 16 angeschlossen ist, dessen Abgasmatisch dargestellt; es zeigt auslaß 17 über eine Evakuierungsleitung 25 unter Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Tiefkühl- Zwischenschaltung eines druckgesteuerten Regelvorrichtung gemäß der Erfindung, die unmittelbar ventils 26 und eines Drosselventils 27 mit einer weiauf einem Heliumvorratsgefäß aufgebaut ist, 55 teren, als Förderpumpe dienenden Vakuumpumpe 28 F i g. 2 einen Schnitt durch die in F i g. 1 gezeigte in Verbindung steht. Diese weitere Vakuumpumpe 28 Tiefkühlvorrichtung mit Supraleitungsspule in ver- ist auslaßseitig an die bereits mehrfach erwähnte, in größertem Maßstab. der Zeichnung nicht dargestellte Heliumrückgewin-furthermore creates the basic element of the liquid level in the storage vessel 22 with high operational reliability location for a largely maintenance-free permanent a vacuum-insulated riser pipe 24 leads to the operation over longer periods of operation. Inlet connection of the evaporator tube coil the drawing is an embodiment of a 50 body 2, which is on the exhaust side of the radiation device is connected with the features of the invention see protection body 16, the exhaust gas matic shown; it shows outlet 17 via an evacuation line 25 under FIG. 1 a longitudinal section through a deep-freeze interconnection of a pressure-controlled regulating device according to the invention, the direct valve 26 and a throttle valve 27 with a white a helium storage vessel is constructed, 55 direct vacuum pump 28 serving as a feed pump F i g. 2 shows a section through the in FIG. 1 shown in connection. This further vacuum pump 28 Deep freezing device with superconducting coil in is connected on the outlet side to the already mentioned several times, in larger scale. Helium recovery not shown in the drawing
Man erkennt eine röhrenförmige Supraleitungs- nungsanlage angeschlossen.You can see a tubular superconducting system connected.
spule 1, welche von einem Verdampferkörper 2 in 60 Das Regelventil 26 steht über die als Dampfdruck-Form einer becherförmigen, bifilaren Rohrwicklung thermometer ausgebildete Steuerleitung 14, an welche umgeben ist. Die Supraleitungsspule 1 und der Ver- ein zur Dampfdruck- und damit Temperaturmessung dampferkörper 2 liegen im Innenraum eines Einsatz- vorgesehenes Anzeiseinstrument 14 a angeschlossen behälters 3, der über eine Einfülleitung 4 mit einer ist, mit dem Innenraum des Einsatzbehälters 3 in Ver-Einfüllvorrichtung 5 in Verbindung steht, mit deren 65 bindung. An dieser Stelle kann in alternativer Aus-Hilfe Heliumgas aus einer Gasflasche 6 in den Innen- bildung auch ein elektromagnetisches Regelventil 26 raum des Einsatzbehälters 3 eingefüllt werden kann, und an Stelle der als Dampfdruckthermometer auswobei der Einfülldruck von einem Druckmeßinstru- gebildeten Stuerleitung 14 ein elektrischer Tempe-coil 1, which is connected by an evaporator body 2 in 60. The control valve 26 stands over the control line 14, which is designed as a vapor pressure form of a cup-shaped, bifilar tubular winding thermometer and which is surrounded. The superconducting coil 1 and the steam pressure and temperature measurement association 2 are located in the interior of an insert-provided display instrument 14 a connected to the container 3, which is connected to a filling line 4 with the interior of the insert container 3 in the filling device 5 connected, with their 65 bond. At this point, as an alternative, helium gas from a gas bottle 6 in the interior can also be filled with an electromagnetic control valve 26 space of the insert container 3, and instead of the filling pressure formed as a vapor pressure thermometer by a pressure measuring instrument, an electrical control line 14 Temperature
raturregler mit einem elektrischen Temperaturmeß- Im Bereich der Einmündung des Heberanschlußfühler verwendet werden. rohres 48 in die Rohrspirale ist in einer gasdurch-Temperature regulator with an electrical temperature measuring device in the area of the junction of the siphon connection sensor be used. tube 48 in the spiral tube is in a gas-permeable
F i g. 2 zeigt Einzelheiten des Aufbaues der Kühl- lässigen Umhüllung 50 eine Aktivkohlefüllung 51F i g. 2 shows details of the structure of the cool-permeable envelope 50, an activated carbon filling 51
vorrichtung. Man erkennt hier deutlicher die topf- untergebracht, die in gekühltem Zustand zur Ver-contraption. Here you can see more clearly the pots housed, which, when cooled, are
förmige, bifilare Rohrwicklung des Verdampferkör- 5 besserung des Vakuums im Mantelbehälter 19 ver-shaped, bifilar tube winding of the evaporator body- 5 improvement of the vacuum in the jacket container 19
pers 2, welcher die aus einem Spulenkörper 29 einer wendet wird.pers 2, which is turned from a bobbin 29 one.
Spulenwicklung 30 und Zentrierstücken 31 zusam- Der Strahlungsschutzkörper 16 trägt an seinem
mengesetzte Supraleitungsspule 1 umschließt. Die oberen Ende ein mit ihm in wärmeleitender Verbin-Rohrwicklung
des Verdampferkörpers 2 und die dung stehendes ringförmiges Verlängerungsstück 52,
Supraleitungsspule 1 sind in den Einsatzbehälter 3 io welches über ein vorzugsweise mittels Tauchlötung
eingeschlossen, der von schlecht wärmeleitenden Stif- angesetztes Verbindungsstück 53 mit einem Abten32
getragen wird, welche in als Wärmedrosseln schlußstück 54 und einem in dieses Abschlußstück
dienenden, in eine gekühlte Trägerplatte 33 ein- 54 eingesetzten, das Einbringrohr 42 umgebenden
gesetzten Rohrstücken 34 gehalteft sind. Die gekühlte Strahlungsschutzrohr 55 in wärmeleitender Verbin-Platte
33 ruht ihrerseits auf schlecht wärmeleitenden 15 dung steht. Der Strahlungsschutzkörper 16 sowie das
Trageelmenten 35, die ebenso wie die Stifte 32 sym- Strahlungsschutzrohr 55 sind, wie bereits in F i g. 1
metrisch am Umfang der abgestützten Bauteile an- dargestellt, mit einer Superisolierung 18 in Form aufgeordnet
sind und die in eine Grundplatte 36 ein- gewickelter, metallbeschichteter Folien umgeben,
gelegt sind. Zur Kühlung der Platte 33 dient eine An den Einsatzbehälter 3 ist die Einfülleitung 4
Rohrspirale 37, die an den Abgasauslaß 17 des Strah- ao (vgl. F i g. 1) angeschlossen, welche ebenfalls die gelungsschutzkörpers
16 angeschlossen ist. Der Auslaß kühlte Platte 33 durchstößt und in einen vakuumder
Spirale 37 führt zu einem vakuumummantelten ummantelten Gaszuführungsanschlußflansch 56 mün-Anschlußflansch
38, der gemäß F i g. 1 mit der als det. Die in einer Lötstelle 58 mit der Platte 33 ver-Förderpumpe
dienenden weiteren Vakuumpumpe 28 bundene Einfülleitung 4 ist mit Schraubenwindungen
in Verbindung steht. as 57 in Wärmekontakt mit dem im Gegenstrom geführ-Coil winding 30 and centering pieces 31 together. The radiation protection body 16 carries on its set superconducting coil 1 encloses. The upper end of a tubular extension piece 52, superconducting coil 1 standing in a thermally conductive connection with it, of the evaporator body 2 and the dung standing ring-shaped extension piece 52, superconducting coil 1 are enclosed in the insert container 3 io which is preferably by means of dip soldering, the connecting piece 53 attached to a badly thermally conductive pin with a Abten32 is carried, which are held in connection piece 54 as a heat choke and a set pipe pieces 34 which are inserted into a cooled carrier plate 33 and serve as a heat choke. The cooled radiation protection tube 55 in thermally conductive connection plate 33 rests in turn on poorly thermally conductive 15 manure. The radiation protection body 16 and the support element 35, which, like the pins 32, are symmetrical radiation protection tube 55, as already shown in FIG. 1 shown metrically on the circumference of the supported components, arranged in the form of super insulation 18 and surrounded by metal-coated foils wrapped in a base plate 36,
are laid. To cool the plate 33, a spiral pipe 37, which is connected to the exhaust gas outlet 17 of the jet (see FIG. The outlet pierces through the cooled plate 33 and in a vacuum of the spiral 37 leads to a vacuum-jacketed jacketed gas supply connection flange 56, which is shown in FIG. 1 with the as det. The further vacuum pump 28 connected to the plate 33 in a soldering point 58 is connected to the feed line 4 by means of screw windings. as 57 in thermal contact with the countercurrent
Der Einsatzbehälter 3 ist an seinem oberen Ende ten Abgas des Verdampferkörpers 2 in der Abgas-The insert container 3 is at its upper end th exhaust gas of the evaporator body 2 in the exhaust gas
mit einem Deckelstück 39 verschlossen, welches in auslaßleitung 15 und im Strahlungsschutzkörper 16closed with a cover piece 39, which in the outlet line 15 and in the radiation protection body 16
eine lösbare Tauchlötung 40 eingesetzt ist. Das angeordnet. Die Anschlußflanschteile 20, 38, 49 unda detachable dip soldering 40 is used. That arranged. The connecting flange parts 20, 38, 49 and
Deckelstück 39 nimmt die Zentrierstücke 31 der 56 sind in die Grundplatte 36 eingesetzt.Cover piece 39 takes centering pieces 31 of 56 are inserted into base plate 36.
Supraleitungsspule 1 in entsprechend angepaßten 30 Zum Betrieb der erfindungsgemäßen VorrichtungSuperconducting coil 1 in a correspondingly adapted 30 for operating the device according to the invention
Zentrierringen 41 auf und trägt außerdem ein aus wird nach dem Zusammenbau unter Evakuierung desCentering rings 41 and also carries a from is after assembly with evacuation of the
schlecht wärmeleitendem Material bestehendes Ein- Mantelbehälters 19 zunächst der Einsatzbehälter 3A single-shell container 19 consisting of poorly thermally conductive material is first of all the insert container 3
bringrohr 42. evakuiert. Dann wird an der Einfüllvorrichtung 5 eintransfer tube 42. evacuated. Then on the filling device 5 a
Das Einbringrohr 42 ist durch eine Deckelplatte der gewünschten Temperatur entsprechender Über-43 des Mantelbehälters 19 hindurchgeführt und mit 35 druck eingestellt und das Wärmeübertragungseiner O-ringgedichteten Verschlußplatte 44 gasdicht medium, z. B. Heliumgas, in den Einsatzbehälter 3 verschlossen. Zwischen der Deckelplatte 43 und dem eingelassen. Nunmehr wird der Verdampferkörper 2 Einbringrohr 42 ist zur leichteren Justierung und zum in Betrieb genommen, d. h., es wird mit Hilfe der als Ausgleich von Wärmedehnungen eine bewegbare Ver- Förderpumpe dienenden weiteren Vakuumpumpe 28 bindung vorgesehen, welche einen Federbalg 45 auf- 40 flüssiges Helium aus dem Vorratsgefäß 22 über die weist, der einerseits an den am oberen Ende des Ein- Steigrohrleitung 24 und das Heberanschlußrohr 48 in bringrohres 42 befestigten Abschlußflansch 10 und die Rohrwicklung des Verdampferkörpers 2 gesaugt, andererseits an ein Ringstück 46 angeschlossen ist, wo es verdampft und die gewünschte Abkühlung herweiches seinerseits gasdicht mit der Deckelplatte 43 beiführt. Das Abgas durchströmt den Strahlungsverbunden ist. 45 schutzkörper 16 und die Rohrspirale 37, kühlt dieseThe introduction tube 42 is provided with a cover plate corresponding to the desired temperature 43 of the jacket container 19 passed and set at 35 pressure and the heat transfer one O-ring sealed closure plate 44 gas-tight medium, e.g. B. helium gas, into the insert container 3 locked. Recessed between the cover plate 43 and the. Now the evaporator body 2 Bring tube 42 is put into operation for ease of adjustment and operation, i. i.e., it is made using the as Compensating for thermal expansions a movable delivery pump serving further vacuum pump 28 binding provided, which a bellows 45 on- 40 liquid helium from the storage vessel 22 via the has, on the one hand at the upper end of the riser pipe 24 and the siphon connection pipe 48 in bring tube 42 attached end flange 10 and the tube winding of the evaporator body 2 sucked, on the other hand, it is connected to a ring piece 46, where it evaporates and the desired cooling softens in turn, gas-tight with the cover plate 43 added. The exhaust gas flows through the radiation compound is. 45 protective body 16 and the spiral pipe 37, this cools
Die Verschlußplatte 44 des Einbringrohres 42 ent- und gelangt schließlich über das Regelventil 26, das hält eine O-Ring-Verschraubung 47, durch die das Drosselventil 27 und die weitere Vakuumpumpe 28 in Fühlerelement 12 (vgl. Fig. 1) der Standanzeige hin- das Heliumrückgewinnungssystem. Bei einer Vordurchgeführt werden kann. Die ebenfalls in der kühlung mit Stickstoff wird das Abgas in die Atmo-Deckelplatte 43 vorgesehenen Anschlüsse der Steuer- 50 Sphäre abgeblasen.The closure plate 44 of the feed tube 42 escapes and finally arrives via the control valve 26, the holds an O-ring screw connection 47, through which the throttle valve 27 and the further vacuum pump 28 in Sensor element 12 (see. Fig. 1) of the level indicator to the helium recovery system. With a pre-carried out can be. Also in the cooling with nitrogen, the exhaust gas is in the atmospheric cover plate 43 connections provided for the control 50 sphere.
leitung 14 sowie der Einbringvorrichtung 11 sind in Durch die Abkühlung sinkt der Druck des gas-line 14 as well as the feeding device 11 are in
der Darstellung der F i g. 2 nicht eingezeichnet. förmigen Heliums im Einsatzbehälter 3, was jedochthe representation of FIG. 2 not shown. shaped helium in the insert container 3, but what
Zur Verbindung mit der in den Kältemittelvorrat durch automatisch nachströmendes Gas von der Einhineinreichenden Steigrohrleitung24 (Fig. 1) ist ein füllvorrichtung5 sogleich wieder ausgeglichen wird. Heberanschlußrohr 48 aus schlecht wärmeleitendem 55 Wenn schließlich die Solltemperatur erreicht ist und Material vorgesehen, welches die gekühlte Platte 33 wenn dieser Temperaturwert unterhalb der kritischen durchstößt und an seinem oberen Ende als Einlaß- Temperatur des Heliums liegt, so kondensiert im Einanschluß der Rohrwicklung des Verdampferkörpers 2 satzbehälter 3 die Heliumfüllung. Es bildet sich ein in den Einsatzbehälter 3 mündet. An seinem unteren Flüssigkeitsbad, dessen Niveau ansteigt, da von der Ende befindet sich eine weitere O-Ring-Verschrau- 60 Einfüllvorrichtung 5 fortgesetzt Heliumgas nachgeliebung 49. Die Rohrwicklung des Verdampferkörpers 2 fert wird. Ist ein mit dem Fühlerelement 12 einstellendet in einem Ringraum 59 am Einsatzbehälter 3. bares maximales Füllniveau erreicht, wird der Gas-Von dort führt die Abgasauslaßleitung 15 aus zustrom von der Einfüllvorrichtung 5 abgestellt. Die schlecht wärmeleitendem Material zum Einlaß Temperatur des Heliumbades im Einsatzbehälter 3 des als bifilare Rohrwicklung ausgeführten Strah- 65 wird dann mit Hilfe des dampfdruckgesteuerten lungsschutzkörpers 16. Der Abgasauslaß 17 des Regelventils 26 durch die regelbare Kälteleistung des Strahlungsschutzkörpers 16 ist an die Rohrspirale 37 Verdampferkörpers 2 auf dem vorwählbaren Wert angeschlossen. konstant gehalten.For connection to the refrigerant supply by automatically flowing gas from the unit Riser pipe24 (Fig. 1) is a filling device5 which is immediately balanced again. Lifter connection pipe 48 made of poorly thermally conductive 55 When the target temperature is finally reached and Material provided, which the cooled plate 33 when this temperature value is below the critical pierces and is at its upper end as the inlet temperature of the helium, so condenses in the inlet connection the tube winding of the evaporator body 2 sets container 3 the helium filling. It imagines opens into the insert container 3. At its lower liquid bath, the level of which rises, because of the At the end there is another O-ring screw 60 filling device 5 continued Helium gas replenished 49. The tube winding of the evaporator body 2 is produced. Is a setting with the sensing element 12 reaches the maximum filling level in an annular space 59 on the insert container 3. the gas from there the exhaust gas outlet line 15 leads from the inflow of the filling device 5 shut off. the poorly thermally conductive material to the inlet temperature of the helium bath in the insert container 3 The jet, designed as a bifilar tube winding, is then controlled with the help of the steam pressure treatment protection body 16. The exhaust outlet 17 of the control valve 26 by the controllable cooling capacity of the Radiation protection body 16 is on the spiral pipe 37 evaporator body 2 at the preselectable value connected. kept constant.
Werden Betriebstemperaturen oberhalb der kritischen Temperatur gewünscht, bei denen kein Flüssigkeitsbad des Wärmeübertragungsmediums entsteht, so ist der Kältemitteldurchsatz durch den Verdampferkörper 2 und damit die Temperatur mit Hilfe eines durch einen elektrischen Meßfühler über eine elektrische Regelvorrichtung gesteuerten elektromagnetischen Regelventils einzustellen und konstant zu halten. Im übrigen gelten die bereits erwähnten Gesichtspunkte. Die elektrische Regelung kann selbst- to verständlich auch für Temperaturen unterhalb der kritischen Temperatur (5,2° K) angewendet werden.If operating temperatures above the critical temperature are desired, at which there is no liquid bath of the heat transfer medium arises, so is the refrigerant throughput through the evaporator body 2 and thus the temperature with the help of a through an electrical sensor via a electric regulating device controlled electromagnetic regulating valve adjust and constant to keep. Otherwise, the aspects already mentioned apply. The electrical control can itself understandably can also be used for temperatures below the critical temperature (5.2 ° K).
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