DE1944379U - Metallischer kryostat. - Google Patents

Description

■ Metallischer "Kryostat - -"

Kryostaten haben die Aufgabe, Kryo- oder Supraleiter auf eine niedrige, in der Iahe des absoluten Nullpunktes liegende Betriebstemperatur abzukühlen. Sie bestehen-'aus Glas, Kunststoff oder Metall und sind als Gefäß ausgebildet, das das Kühlmedium enthält, in welches der Kryo- oder Supraleiter eingebracht wird.

Kryostaten aus Glas sind wegen der Zerbrechlichkeit lediglich für den Laborbetrieb geeignet. Kryostaten"-aus Kunststoff haben den Nachteil, daß sieh na;eh mehrmaligen TemperaturSchwankungen

■ -" ■■ ■ . ■ ' * ' Risse bilden,- durch die, das Kühlmedium- entweichen kann. Me-

tallische Kryostaten sind zwar unzerbrechlich und bleiben auch bei einer', Temperaturwechselbeanspruehung gasdicht»; in ihnen entstehen aber Wirbelstromverluste, wenn die'Kryoj-..l)zw. Supraleiter in Einrichtungen· eingesetzt werden,-.· die mit; einem räumlich oder zeitlich veränderlichen Magnetfeld arbeiten. Wegen der großen "Verluste, die durch das Kühlmittel abgeführt werden müssen, haben sich die bekannten metallischen Kryostaten bei Einrichtungen mit veränderliehen Magnetfeldern bisher'nieht einführen können. Man verwendet in diesen Fällen Kunststoff-Kryostaten und nimmt die Eissgefahr in Kauf. .·;-'

Durch die !Teuerung wird gezeigt, wie bei einem metallischen Kryostaten die Wirbelstromverluste weitgehend verringert werden

12.5.1966 Kr/Kn

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können, so daß diese auch für Kryo- oder Supraleiter in Einrichtungen, die mit einem räumlich oder zeitlich veränderliehen Magnetfeld arbeiten, einsetzbar sind.

Die !Teuerung betrifft einen Kryostaten mit wenigstens einem metallischen, von einem Kühlmittel durchströmten Hohlkörper und ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Einrichtung mit wenigstens einer Kryo- bzw. supraleitenden Windung der Hohlkörper als Kühlrohr ausgebildet ist, das ähnlich einer bifilaren Wicklung neben der Windung und elektrisch isoliert von dieser herläuft.

Bei diesem Kryostaten wird der zu kühlende Leiter nicht unmittelbar mit dem Kühlmittel in Berührung gebracht, sondern über die gut wärmeleitende metallische Wandung des Hohlkörpers. Der Hohlkörper hat eine solche Gestalt, daß er keinen Uutzfluß umsehließt und somit in ihm auch praktisch keine Wirbelströme erzeugt werden.

Die Heuerung wird durch eine Figur anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert.

In der Figur ist eine Windung 1 einer supraleitenden Ankerwicklung von einer kommutatorlosen Gleichstrommaschine dargestellt. Die Win-dung enthält einen gestrichelt gezeichneten Abschnitt 2, der als Schaltstrecke (Starkstromkryotron) ausgebildet ist. Der Abschnitt besteht aus einem Supraleiter, dessen kritische leidstärke unterhalb des Wertes liegt, dem der Supraleiter ausge~f setzt ist, wenn ein Magnetpol 3 an ihm vorbeibewegt wird. Be-

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wegt sich, der Magnetpol 3 in der eingezeichneten Richtung an der Wicklung vorbei, so wird in dem linken Abschnitt 4 der Windung eine Spannung induziert, die an den Schienen 5 und 6 wirksam ist. An diese Schienen kann ein Verbraucher angeschlossen werden. In dem reehten Abschnitt 2 der Windung wird praktisch keine Spannung induziert, da diese unter der Einwirkung des Magnetfeldes in den normalleitenden Zustand übergeht und dann entsprechend hochohmig wird. Würde nun die supraleitende Windung in ein Heliumbad gebracht werden, so müßte ein geschlossenes Rohr vorgesehen werden, das die gleiche Gestalt wie die Windung hat und in dem, falls es metallisch ist, eine entsprechende Spannung induziert werden würde. Stattdessen wird nun das Kühlrohr ähnlich einer bifilaren Wicklung ausgebildet, die neben der Windung und elektrisch isoliert von dieser herläuft. Das Kühlrohr ist in der Figur mit der Ziffer 7 bezeichnet, Es kann beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Neusilber oder anderen rostfreien Legierungen bestehen. Zusammen mit nicht dargestellten Tragteilen aus Isolierstoff befindet es sich in einem evakuierten, vakuumdichten Gefäß 8 aus Isolierstoff, z. B. aus glasfaserverstärktem Gießharz. Der Zwischenraum kann mit wärmeisolierendem Material 9, z. B. aluminiumbedampften Isolierstoffolien angefüllt sein. Daß für die Gefäßwand 8 Isolierstoff verwendet ist, ist insofern nicht nachteilig, weil diese keinen wesentlichen Wärmeschwankungen unterworfen ist und insofern keine Gefahr der Rißbildung besteht.

Hinweif r Diese Unterlage (Beschreibung und Schuteanspr.) Ist die zuletef eingereichte; sie welcW von der Wort-

tassung der ursprünglich elngereichtsn Unterlagen ob. Die rechtftah» Bedeutung der Abweichung ist nicht aepfflft, Die; ursprünglich «Ingen***». Üntertoeeil·. Senden **· »·» <·» Aivrtsaklen. Sie können jetteiselt ohne Nachweis eines rechtllchsn Intsfesses göMhfenfrei eingesehen werden. Auf Antrag werden hiervon auch fotokopien oder FIImnegative zu den üblichen Preisen geliefert. deutsches Patentamt, Getorauchsmusterstejle.

Claims (1)

1. ;ä;25B 731*17.5.66 ς-

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   Schutzanspruch

   Kryostat mit wenigstens einem metallischen, von einem Kühlmittel durchströmten Hohlkörper für Kryo- oder Supraleiter in Einrichtungen, die mit einem räumlich oder zeitlich veränderlichen Magnetfeld arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Einrichtung mit wenigstens einer Kryo- bzw. supralei tenden Windung (V) der Hohlkörper als Kühlrohr (7) ausgebildet ist, das ähnlich einer bifilaren Wicklung neben der Windung und elektrisch isoliert von dieser herläuft.