JP2009042194A - デュワの不使用時保管方法およびデュワ - Google Patents

Abstract

【課題】不使用時保管中の特性劣化を防止する。
【解決手段】気体引抜管（１７）を真空ポンプに連結し、バルブ（１８）を開状態にし、内槽（１２）の内部空間（１２ｂ）から空気を引き抜く。この真空引きが終わると、バルブ（１８）を閉状態にする。
【効果】内槽（１２）の内部空間（１２ｂ）に空気が存在しなくなるため、中空管（１３）のＦＲＰ壁を透過して真空空間（１４）に水蒸気が侵入することがなくなり、不使用時保管が長期間になっても、真空空間（１４）の真空度を高く維持することが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、デュワの不使用時保管方法およびデュワに関し、さらに詳しくは、不使用時保管中の特性劣化を防止することが出来るデュワの不使用時保管方法およびデュワに関する。

従来、上面部に液体窒素投入口を有する外槽と、上面部に液体窒素投入口を有する内槽と、外槽の液体窒素投入口と内槽の液体窒素投入口とを連通させると共に外槽の内部に内槽を吊す中空管と、外槽内面と内槽外面の間に介在する真空空間と、外槽の液体窒素投入口を塞ぐ蓋とを具備したデュワが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このようなデュワは、気密性の観点から外槽および内槽が金属製とされ、外槽と内槽の間の断熱性の観点から中空管がＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastic）製あるいは薄いステンレス製とされている。また、使用時に内槽に投入した液体窒素から発生した窒素ガスが外部へ逃げられるように、外槽の液体窒素投入口を蓋が塞ぐ気密性はない。

特開２００６−０９０７９８号公報

従来のデュワは、不使用時には、内槽の内部空間に空気が入った状態で蓋をされて保管されている。しかし、上述のように蓋の気密性はないので、外部と内槽の内部空間の間で空気の出入りがある。つまり、水蒸気を含んだ空気が外部から内槽の内部空間に入り込む。
中空管として代表的なＦＲＰは、真空保持容器の一部分として使用した時、時間経過と共に少量ずつ水蒸気を透過することが知られている。
この結果、デュワの不使用時保管が長期間になると、水蒸気を含んだ空気が外部から内槽の内部空間に入り、内槽の内部空間に入った空気中の水蒸気が中空管のＦＲＰ壁を透過して外槽と内槽の間の真空空間に侵入し、真空空間の真空度を下げる問題点がある。そして、真空空間の真空度が下がると、真空断熱の効果が低下し、デュワの使用時に内槽に投入した極低温液体の消費量が増えてしまう問題点がある。さらには、デュワの液体窒素で冷却しているセンサの温度が外部からの熱侵入により上昇し、センサの性能が得られなくなる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、不使用時保管中の特性劣化を防止することが出来るデュワの不使用時保管方法およびデュワを提供することにある。
ところで、外槽の液体窒素投入口と内槽の液体窒素投入口とを連通させると共に外槽の内部に内槽を吊す中空管に薄いステンレス管を用いた場合は、内槽の内部空間に入った空気中の水蒸気が中空管であるステンレス壁を透過して外槽と内槽の間の真空空間に侵入することはないが、材質的に熱伝導率がＦＲＰよりも良いことから、中空管として必要な機械的強度をＦＲＰと同様にした場合の厚みにすると、熱伝導が大きくなり、液体窒素使用量が大きくなってしまう。したがって中空管の材質として一般的ではない。

第１の観点では、本発明は、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の外槽と、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の内槽と、前記外槽の極低温液体投入口と前記内槽の極低温液体投入口とを連通させると共に前記外槽の内部に前記内槽を吊すＦＲＰ製の中空管と、前記外槽内面と前記内槽外面の間に介在する真空空間とを具備したデュワの前記内槽の内部空間を真空引きした後で前記外槽の極低温液体投入口を気密に封じておくことを特徴とするデュワの不使用時保管方法を提供する。
上記第１の観点によるデュワの不使用時保管方法では、デュワの内槽の内部空間を真空引きした後で外槽の極低温液体投入口を気密に封じておく。これにより、内槽の内部空間に空気が存在しなくなるため、ＦＲＰ壁を透過して外槽と内槽の間の真空空間に水蒸気が侵入することがなくなり、デュワの不使用時保管が長期間になっても、真空空間の真空度を高く維持することが出来る。そして、真空空間の真空度が下がらないため、真空断熱の効果も維持でき、デュワの使用時に内槽に投入した極低温液体の消費量が増えることも防止できる。さらに、外部からの熱侵入を防止できるため、デュワの液体窒素でセンサを十分に冷却でき、所定のセンサの性能が得られる。

第２の観点では、本発明は、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の外槽と、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の内槽と、前記外槽の極低温液体投入口と前記内槽の極低温液体投入口とを連通させると共に前記外槽の内部に前記内槽を吊すＦＲＰ製の中空管と、前記外槽内面と前記内槽外面の間に介在する真空空間とを具備したデュワの前記内槽の内部空間へヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後で前記外槽の極低温液体投入口を気密に封じておくことを特徴とするデュワの不使用時保管方法を提供する。
上記第２の観点によるデュワの不使用時保管方法では、デュワの内槽の内部空間にヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後で外槽の極低温液体投入口を気密に封じておく。これにより、内槽の内部空間に空気が存在しなくなるため、ＦＲＰ壁を透過して外槽と内槽の間の真空空間に水蒸気が侵入することがなくなり、デュワの不使用時保管が長期間になっても、真空空間の真空度を高く維持することが出来る。そして、真空空間の真空度が下がらないため、真空断熱の効果も維持でき、デュワの使用時に内槽に投入した極低温液体の消費量が増えることも防止できる。さらに、外部からの熱侵入を防止できるため、デュワの液体窒素でセンサを十分に冷却でき、所定のセンサの性能が得られる。

第３の観点では、本発明は、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の外槽と、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の内槽と、前記外槽の極低温液体投入口と前記内槽の極低温液体投入口とを連通させると共に前記外槽の内部に前記内槽を吊すＦＲＰ製の中空管と、前記外槽内面と前記内槽外面の間に介在する真空空間と、前記外槽の極低温液体投入口を塞ぐ蓋と、前記外槽の上面と前記蓋の間に介設されたＯリングと、前記蓋に設けられ前記内槽から気体を引き抜くために用いられると共に気体を引き抜いた後で塞がれる気体引抜管とを具備したことを特徴とするデュワを提供する。
上記第３の観点によるデュワでは、デュワの内槽の内部空間を真空引きした後で外槽の極低温液体投入口を気密に封じておくことが出来る。これにより、内槽の内部空間に空気が存在しなくなるため、ＦＲＰ壁を透過して外槽と内槽の間の真空空間に水蒸気が侵入することがなくなり、デュワの不使用時保管が長期間になっても、真空空間の真空度を高く維持することが出来る。そして、真空空間の真空度が下がらないため、真空断熱の効果も維持でき、デュワの使用時に内槽に投入した極低温液体の消費量が増えることも防止できる。さらに、外部からの熱侵入を防止できるため、デュワの液体窒素でセンサを十分に冷却でき、所定のセンサの性能が得られる。
なお、デュワの内槽の内部空間を真空引きした後で気体引抜管を塞ぐことで負圧により蓋を固定できるため、蓋の固定手段が要らない利点もある。

第４の観点では、本発明は、前記第３の観点によるデュワにおいて、前記内槽から気体を引き抜くときには開状態にされ且つ気体を引き抜いた後では閉状態にされるバルブを前記気体引抜管に設けたことを特徴とするデュワを提供する。
上記第４の観点によるデュワでは、デュワの内槽の内部空間を真空引きした後でバルブを閉じることで負圧により容易に蓋を固定することが出来る。また、使用時には、バルブを開けて空気を入れることで、容易に蓋を取ることが出来る。

第５の観点では、本発明は、前記第３の観点によるデュワにおいて、前記内槽から気体を引き抜いた後で変形させて塞ぐことが可能な肉厚の銅管を用いて前記気体引抜管を構成したことを特徴とするデュワを提供する。
上記第５の観点によるデュワでは、デュワの内槽の内部空間を真空引きした後で銅管を潰すことで負圧により蓋を固定することが出来る。また、使用時には、銅管を切って空気を入れることで、容易に蓋を取ることが出来る。

第６の観点では、本発明は、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の外槽と、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の内槽と、前記外槽の極低温液体投入口と前記内槽の極低温液体投入口とを連通させると共に前記外槽の内部に前記内槽を吊すＦＲＰ製の中空管と、前記外槽内面と前記内槽外面の間に介在する真空空間と、前記外槽の極低温液体投入口を塞ぐ蓋と、前記外槽の上面と前記蓋の間に介設されたＯリングと、前記外槽に前記蓋を固定するための固定手段と、前記蓋に設けられ前記内槽へヘリウムを除く不活性ガスを吹き込むために用いられると共にヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後で塞がれるガス吹込管とを具備したことを特徴とするデュワを提供する。
上記第６の観点によるデュワでは、デュワの内槽の内部空間にヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後で外槽の極低温液体投入口を気密に封じておく。これにより、内槽の内部空間に空気が存在しなくなるため、ＦＲＰ壁を透過して外槽と内槽の間の真空空間に水蒸気が侵入することがなくなり、デュワの不使用時保管が長期間になっても、真空空間の真空度を高く維持することが出来る。そして、真空空間の真空度が下がらないため、真空断熱の効果も維持でき、デュワの使用時に内槽に投入した極低温液体の消費量が増えることも防止できる。さらに、外部からの熱侵入を防止できるため、デュワの液体窒素でセンサを十分に冷却でき、所定のセンサの性能が得られる。
なお、固定手段で蓋を外槽に固定するため、デュワの内槽の内部空間を大気圧以上の圧力にすることが可能となる。

第７の観点では、本発明は、前記第６の観点によるデュワにおいて、前記内槽へヘリウムを除く不活性ガスを吹き込むときには開状態にされ且つヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後では閉状態にされるバルブを前記ガス吹込管に設けたことを特徴とするデュワを提供する。
上記第７の観点によるデュワでは、デュワの内槽の内部空間にヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後でバルブを閉じることで容易にヘリウムを除く不活性ガスを閉じこめることが出来る。また、使用時には、バルブを開けることでデュワの内槽の内部空間を容易に大気圧に戻すことができ、安全に蓋を取ることが出来る。

第８の観点では、本発明は、前記第６の観点によるデュワにおいて、前記内槽へヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後で変形させて塞ぐことが可能な肉厚の銅管を用いて前記ガス吹込管を構成したことを特徴とするデュワを提供する。
上記第８の観点によるデュワでは、デュワの内槽の内部空間にヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後で銅管を潰すことで容易にヘリウムを除く不活性ガスを閉じこめることが出来る。また、使用時には、銅管を切ることでデュワの内槽の内部空間を容易に大気圧に戻すことができ、安全に蓋を取ることが出来る。

第９の観点では、本発明は、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の外槽と、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の内槽と、前記外槽の極低温液体投入口と前記内槽の極低温液体投入口とを連通させると共に前記外槽の内部に前記内槽を吊すＦＲＰ製の中空管と、前記外槽内面と前記内槽外面の間に介在する真空空間と、前記外槽の極低温液体投入口を気密に塞ぐように前記外槽の上面に貼着された封止テープと、前記内槽に吹き込まれたヘリウムを除く不活性ガスとを具備したことを特徴とするデュワを提供する。
上記第９の観点によるデュワでは、デュワの内槽の内部空間にヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後で外槽の極低温液体投入口を封止テープで封じておく。これにより、内槽の内部空間に空気が存在しなくなるため、ＦＲＰ壁を透過して外槽と内槽の間の真空空間に水蒸気が侵入することがなくなり、デュワの不使用時保管が長期間になっても、真空空間の真空度を高く維持することが出来る。そして、真空空間の真空度が下がらないため、真空断熱の効果も維持でき、デュワの使用時に内槽に投入した極低温液体の消費量が増えることも防止できる。さらに、外部からの熱侵入を防止できるため、デュワの液体窒素でセンサを十分に冷却でき、所定のセンサの性能が得られる。
なお、封止テープを貼着してデュワの内槽の内部空間を封じるため、構成を簡単化できる利点がある。

本発明のデュワの不使用時保管方法およびデュワによれば、デュワの不使用時保管が長期間になっても、外槽と内槽の間の真空空間の真空度を高く維持できる。そして、真空空間の真空度が下がらないため、真空断熱の効果を高く維持でき、デュワの使用時に内槽に投入した極低温液体の消費量が増えてしまうことを防止できる。さらには、デュワの液体窒素で冷却しているセンサの温度が外部からの熱侵入により上昇することを防止でき、センサの所定の性能を維持することが出来る。

以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１に係るＸ線検出器１００の不使用時保管状態を示す断面図である。
このＸ線検出器１００において、半導体Ｘ線検出素子７０、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）７１、伝熱部材７４および７５を格納する真空容器９０と、外槽１１および内槽１２からなるデュワ１０とが、結合されている。真空容器９０およびデュワ１０の内部は、真空空間１４である。デュワ１０の内槽１２に接続されている伝熱部材７６は、真空容器９０内の伝熱部材７５と結合され、半導体Ｘ線検出素子７０、プリアンプ７２に接続されているＦＥＴ７１からの放熱を促す。また、真空容器９０の先端にはＢｅ窓７３があり、Ｘ線の透過とともに真空封止を行う。真空空間１４には、ガスを吸着するための吸着剤７８が設置されている。

デュワ１０の外槽１１は、アルミニウム製であり、上面に液体窒素投入口１１ａを有している。また、外槽１１の上面は、Ｏリング１６と気密に密着しうる研磨面になっている。

デュワ１０の内槽１２は、アルミニウム製であり、上面に液体窒素投入口１２ａを有している。また、内槽１２は、多層断熱膜１９で包まれている。

外槽１１の液体窒素投入口１１ａと内槽１２の液体窒素投入口１２ａとは、ＦＲＰ製の中空管１３で連通されると共にこの中空管１３で内槽１２は外槽１１の内部に吊るされている。

蓋１５は、外槽１１の液体窒素投入口１１ａを塞ぐためのものである。Ｏリング用溝１６ａが加工されている蓋１５と外槽１１の上面の間には、Ｏリング１６が介設されている。

蓋１５には、内槽１２の内部空間１２ｂから気体を引き抜くために用いられる気体引抜管１７が接合されている。
気体引抜管１７には、バルブ１８が設置されている。

Ｘ線検出器１００を出荷まで倉庫に保管しておく場合や出荷先まで輸送する場合のような不使用時には、気体引抜管１７を真空ポンプ（図示省略）に連結し、バルブ１８を開状態にし、内槽１２の内部空間１２ｂから気体を引き抜く。この真空引きが終わると、バルブ１８を閉状態にする。すると、内槽１２の内部空間１２ｂが大気圧に比べて極低圧になっているため、大気圧で蓋１５がＯリング１６を介して外槽１１の上面に押し付けられ、固定具無しで、固定することが出来る。

不使用時保管状態のＸ線検出器１００を出荷先に届けると、出荷先でバルブ１８を開けて空気を入れる。これにより容易に蓋１５を取ることが出来るので、蓋１５およびＯリング１６を取り外し、外槽１１の液体窒素投入口１１ａから液体窒素を内槽１２の内部空間１２ｂに投入する。そして、従来と同様の蓋をする。これにより、Ｘ線検出器１００を使用状態にすることが出来る。

実施例１のデュワ１０によれば次の効果が得られる。
（１）内槽１２の内部空間１２ｂに空気が存在しなくなるため、中空管１３のＦＲＰ壁を透過して真空空間１４に水蒸気が侵入することがなくなり、不使用時保管が長期間になっても、真空空間１４の真空度を高く維持することが出来る。
（２）真空空間１４の真空度が下がらないため、真空断熱の効果を維持できる。
（３）真空断熱の効果が下がらないため、Ｘ線検出器１００の使用時にデュワ１０に投入した液体窒素の消費量が増えることを防止できる。
（４）真空断熱の効果が下がらないため、外部からの熱侵入を防止でき、半導体Ｘ線検出素子７０やＦＥＴ７１を十分に冷却でき、所定のセンサ性能が得られる。
（５）保管中は負圧により蓋１５を外槽１１に固定できるため、蓋１５の固定手段が要らない。
（６）出荷先で取り外した蓋１５，気体引抜管１７およびバルブ１８は、工場へ持って帰れば、再使用できる。

図２は、実施例２に係るＸ線検出器２００の不使用時保管状態を示す断面図である。
このＸ線検出器２００は、デュワ用蓋２５以外は実施例１のＸ線検出器１００と同じ構成である。

デュワ用蓋２５は、変形させて塞ぐことが可能な肉厚の銅管により気体引抜管２７を構成したこと及び実施例１のバルブ１８を用いないこと以外は実施例１のデュワ用蓋１５と同じ構成である。

Ｘ線検出器２００を出荷まで倉庫に保管しておく場合や出荷先まで輸送する場合のような不使用時には、変形させる前の気体引抜管２７を真空ポンプ（図示省略）に連結し、内槽１２の内部空間１２ｂから気体を引き抜く。この真空引きが終わると、気体引抜管２７を潰して気体引抜管２７を塞ぐ。すると、内槽１２の内部空間１２ｂが大気圧に比べて極低圧になっているため、大気圧で蓋２５がＯリング１６を介して外槽１１の上面に押し付けられ、固定具無しで、固定することが出来る。

不使用時保管状態のＸ線検出器２００を出荷先に届けると、出荷先で気体引抜管２７を切り取って空気を入れる。これにより容易に蓋２５を取ることが出来るので、蓋２５およびＯリング１６を取り外し、外槽１１の液体窒素投入口１１ａから液体窒素を内槽１２の内部空間１２ｂに投入する。そして、従来と同様の蓋をする。これにより、Ｘ線検出器２００を使用状態にすることが出来る。

実施例２のデュワ２０によれば次の効果が得られる。
（１）内槽１２の内部空間１２ｂに空気が存在しなくなるため、中空管１３のＦＲＰ壁を透過して真空空間１４に水蒸気が侵入することがなくなり、不使用時保管が長期間になっても、真空空間１４の真空度を高く維持することが出来る。
（２）真空空間１４の真空度が下がらないため、真空断熱の効果を維持できる。
（３）真空断熱の効果が下がらないため、Ｘ線検出器２００の使用時にデュワ２０に投入した液体窒素の消費量が増えることを防止できる。
（４）真空断熱の効果が下がらないため、外部からの熱侵入を防止でき、半導体Ｘ線検出素子７０やＦＥＴ７１を十分に冷却でき、所定のセンサ性能が得られる。
（５）保管中は負圧により蓋１５を外槽１１に固定できるため、蓋１５の固定手段が要らない。
（６）実施例１のようなバルブ１８を用いないため、構成が簡単になる。

図３は、実施例３に係るＸ線検出器３００の不使用時保管状態を示す断面図である。
このＸ線検出器３００において、半導体Ｘ線検出素子７０、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）７１、伝熱部材７４および７５を格納する真空容器９０と、外槽３１および内槽１２からなるデュワ３０とが結合されている。真空容器９０およびデュワ３０の内部は、真空空間１４である。デュワ３０の内槽１２に接続されている伝熱部材７６は、真空容器９０内の伝熱部材７５と結合され、半導体Ｘ線検出素子７０、プリアンプ７２に接続されているＦＥＴ７１からの放熱を促す。また、真空容器９０の先端にはＢｅ窓７３があり、Ｘ線の透過とともに真空封止を行う。真空空間１４には、ガスを吸着するための吸着剤７８が設置されている。

デュワ３０の外槽３１は、アルミニウム製であり、上面に液体窒素投入口３１ａを有している。また、外槽３１の上面は、Ｏリング１６と気密に密着しうる研磨面になっている。さらに、外槽３１の上面部には、固定ボルト３９を螺合するためのネジ穴が切ってある。

デュワ３０の内槽１２は、アルミニウム製であり、上面に液体窒素投入口１２ａを有している。また、内槽１２は、多層断熱膜１９で包まれている。

外槽３１の液体窒素投入口３１ａと内槽１２の液体窒素投入口１２ａとは、ＦＲＰ製の中空管１３で連通されると共にこの中空管１３で内槽１２は外槽３１の内部に吊るされている。

蓋３５は、外槽３１の液体窒素投入口３１ａを塞ぐためのものである。蓋３５のフランジ部には、固定ボルト３９を貫通するための貫通穴とともにＯリング用溝１６ａが加工されている。蓋３５と外槽３１の上面の間にＯリング１６を介設し、固定ボルト３９により、蓋３５は外槽３１に固定されている。

蓋３５には、内槽１２の内部空間１２ｂにヘリウムを除く不活性ガスを吹き込むために用いられるガス吹込管３７が接合されている。
ガス吹込管３７には、バルブ１８が設置されている。

Ｘ線検出器３００を出荷まで倉庫に保管しておく場合や出荷先まで輸送する場合のような不使用時には、アルゴンなどの不活性ガスを高圧充填したボンベ（図示省略）にガス吹込管３７を連結し、バルブ１８を開状態にし、内槽１２の内部空間１２ｂに不活性ガスを吹き込む。この吹込みが終わると、バルブ１８を閉状態にする。すると、内槽１２の内部空間１２ｂにヘリウムを除く不活性ガスを高圧充填した状態で保管することが出来る。

不使用時保管状態のＸ線検出器３００を出荷先に届けると、出荷先でバルブ１８を開けてヘリウムを除く不活性ガスを逃がす。この後、固定ボルト３９を外し、さらに蓋３５およびＯリング１６を取り外す。そして、外槽３１の液体窒素投入口３１ａから液体窒素を内槽１２の内部空間１２ｂに投入し、従来と同様の蓋をする。これにより、Ｘ線検出器３００を使用状態にすることが出来る。

実施例３のデュワ３０によれば次の効果が得られる。
（１）内槽１２の内部空間１２ｂがヘリウムを除く不活性ガスで満たされ、空気が存在しなくなるため、中空管１３のＦＲＰ壁を透過して真空空間１４に水蒸気が侵入することがなくなり、不使用時保管が長期間になっても、真空空間１４の真空度を高く維持することが出来る。
（２）真空空間１４の真空度が下がらないため、真空断熱の効果を維持できる。
（３）真空断熱の効果が下がらないため、Ｘ線検出器３００の使用時にデュワ３０に投入した液体窒素の消費量が増えることを防止できる。
（４）真空断熱の効果が下がらないため、外部からの熱侵入を防止でき、半導体Ｘ線検出素子７０やＦＥＴ７１を十分に冷却でき、所定のセンサ性能が得られる。
（５）出荷先で取り外した蓋３５，ガス吹込管３７およびバルブ１８は、工場へ持って帰れば、再使用できる。

図４は、実施例４に係るＸ線検出器４００の不使用時保管状態を示す断面図である。
このＸ線検出器４００は、デュワ用蓋４５以外は実施例３のＸ線検出器３００と同じ構成である。

デュワ用蓋４５は、変形させて塞ぐことが可能な肉厚の銅管によりガス吹込管４７を構成したこと及び実施例３のバルブ１８を用いないこと以外は実施例３のデュワ用蓋３５と同じ構成である。

Ｘ線検出器４００を出荷まで倉庫に保管しておく場合や出荷先まで輸送する場合のような不使用時には、アルゴンなどの不活性ガスを高圧充填したボンベ（図示省略）に変形させる前のガス吹込管４７を連結し、内槽１２の内部空間１２ｂにヘリウムを除く不活性ガスを吹き込む。この吹込みが終わると、ガス吹込管４７を潰して気体引抜管４７を塞ぐ。すると、内槽１２の内部空間１２ｂにヘリウムを除く不活性ガスを高圧充填した状態で保管することが出来る。

不使用時保管状態のＸ線検出器４００を出荷先に届けると、出荷先でガス吹込管４７を切り取ってヘリウムを除く不活性ガスを逃がす。この後、固定ボルト３９を外し、さらに蓋４５およびＯリング１６を取り外す。そして、外槽３１の液体窒素投入口３１ａから液体窒素を内槽１２の内部空間１２ｂに投入し、従来と同様の蓋をする。これにより、Ｘ線検出器４００を使用状態にすることが出来る。

実施例４のデュワ４０によれば次の効果が得られる。
（１）内槽１２の内部空間１２ｂがヘリウムを除く不活性ガスで満たされ、空気が存在しなくなるため、中空管１３のＦＲＰ壁を透過して真空空間１４に水蒸気が侵入することがなくなり、不使用時保管が長期間になっても、真空空間１４の真空度を高く維持することが出来る。
（２）真空空間１４の真空度が下がらないため、真空断熱の効果を維持できる。
（３）真空断熱の効果が下がらないため、Ｘ線検出器４００の使用時にデュワ４０に投入した液体窒素の消費量が増えることを防止できる。
（４）真空断熱の効果が下がらないため、外部からの熱侵入を防止でき、半導体Ｘ線検出素子７０やＦＥＴ７１を十分に冷却でき、所定のセンサ性能が得られる。
（５）実施例３のようなバルブ１８を用いないため、構成が簡単になる。

図５は、実施例５に係るＸ線検出器５００の不使用時保管状態を示す断面図である。
このＸ線検出器５００において、半導体Ｘ線検出素子７０、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）７１、伝熱部材７４および７５を格納する真空容器９０と、外槽１１および内槽１２からなるデュワ５０とが結合されている。真空容器９０およびデュワ５０の内部は、真空空間１４である。デュワの内槽１２に接続されている伝熱部材７６は、真空容器９０内の伝熱部材７５と結合され、半導体Ｘ線検出素子７０、プリアンプ７２に接続されているＦＥＴ７１からの放熱を促す。また、真空容器９０の先端にはＢｅ窓７３があり、Ｘ線の透過とともに真空封止を行う。真空空間１４には、ガスを吸着するための吸着剤７８が設置されている。

デュワ５０の外槽１１は、アルミニウム製であり、上面に液体窒素投入口１１ａを有している。また、外槽１１の上面は、封止テープ５５を気密に貼着しうる研磨面になっている。

デュワ５０の内槽１２は、アルミニウム製であり、上面に液体窒素投入口１２ａを有している。また、内槽１２は、多層断熱膜１９で包まれている。

外槽１１の液体窒素投入口１１ａと内槽１２の液体窒素投入口１２ａとは、ＦＲＰ製の中空管１３で連通されると共にこの中空管１３で内槽１２は外槽３１の内部に吊るされている。

封止テープ５５は、気密性を有する素材であり、片面に粘着層を有している。例えばアルミ蒸着テープであり、外槽１１の上面に貼着されている。

Ｘ線検出器５００を出荷まで倉庫に保管しておく場合や出荷先まで輸送する場合のような不使用時には、アルゴンなどの不活性ガスを高圧充填したボンベ（図示省略）から内槽１２の内部空間１２ｂにヘリウムを除く不活性ガスを吹き込む。内槽１２の内部空間１２ｂがヘリウムを除く不活性ガスで満たされると、封止テープ５５を貼着して外槽１１の液体窒素投入口１１ａを塞ぐ。すると、内槽１２の内部空間１２ｂにヘリウムを除く不活性ガスを大気圧充填した状態で保管することが出来る。

不使用時保管状態のＸ線検出器５００を出荷先に届けると、出荷先で封止テープ５５を剥がす。そして、外槽１１の液体窒素投入口１１ａから液体窒素を内槽１２の内部空間１２ｂに投入し、従来と同様の蓋をする。これにより、Ｘ線検出器５００を使用状態にすることが出来る。

実施例５のデュワ５０によれば次の効果が得られる。
（１）内槽１２の内部空間１２ｂがヘリウムを除く不活性ガスで満たされ、空気が存在しなくなるため、中空管１３のＦＲＰ壁を透過して真空空間１４に水蒸気が侵入することがなくなり、不使用時保管が長期間になっても、真空空間１４の真空度を高く維持することが出来る。
（２）真空空間１４の真空度が下がらないため、真空断熱の効果を維持できる。
（３）真空断熱の効果が下がらないため、Ｘ線検出器５００の使用時にデュワ５０に投入した液体窒素の消費量が増えることを防止できる。
（４）真空断熱の効果が下がらないため、外部からの熱侵入を防止でき、半導体Ｘ線検出素子７０やＦＥＴ７１を十分に冷却でき、所定のセンサ性能が得られる。
（５）封止テープ５５を用いるので、構成が簡単になる。

本発明のデュワの不使用時保管方法およびデュワは、Ｘ線検出器や走査型電子顕微鏡などのデュワの不使用時保管技術として利用することが出来る。

実施例１に係るデュワを含むＸ線検出器を示す断面図である。 実施例２に係るデュワを含むＸ線検出器を示す断面図である。 実施例３に係るデュワを含むＸ線検出器を示す断面図である。 実施例４に係るデュワを含むＸ線検出器を示す断面図である。 実施例５に係るデュワを含むＸ線検出器を示す断面図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０，５０ デュワ
１１，３１ 外槽
１１ａ，３１ａ 液体窒素投入口
１２ 内槽
１２ａ 液体窒素投入口
１２ｂ 内部空間
１３ 中空管
１４ 真空空間
１５，２５，３５，４５ デュワ用蓋
１６ Ｏリング
１６ａ Ｏリング用溝
１７，２７ 気体引抜管
１８ バルブ
１９ 多層断熱膜
３７，４７ ガス吹込管
５５ 封止テープ
７１ ＦＥＴ
７２ プリアンプ
７８ 吸着剤
９０ 真空容器

Claims (9)

1. 上面部に極低温液体投入口を有する金属製の外槽と、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の内槽と、前記外槽の極低温液体投入口と前記内槽の極低温液体投入口とを連通させると共に前記外槽の内部に前記内槽を吊すＦＲＰ製の中空管と、前記外槽内面と前記内槽外面の間に介在する真空空間とを具備したデュワの前記内槽の内部空間を真空引きした後で前記外槽の極低温液体投入口を気密に封じておくことを特徴とするデュワの不使用時保管方法。
2. 上面部に極低温液体投入口を有する金属製の外槽と、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の内槽と、前記外槽の極低温液体投入口と前記内槽の極低温液体投入口とを連通させると共に前記外槽の内部に前記内槽を吊すＦＲＰ製の中空管と、前記外槽内面と前記内槽外面の間に介在する真空空間とを具備したデュワの前記内槽の内部空間へヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後で前記外槽の極低温液体投入口を気密に封じておくことを特徴とするデュワの不使用時保管方法。
3. 上面部に極低温液体投入口を有する金属製の外槽と、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の内槽と、前記外槽の極低温液体投入口と前記内槽の極低温液体投入口とを連通させると共に前記外槽の内部に前記内槽を吊すＦＲＰ製の中空管と、前記外槽内面と前記内槽外面の間に介在する真空空間と、前記外槽の極低温液体投入口を塞ぐ蓋と、前記外槽の上面と前記蓋の間に介設されたＯリングと、前記蓋に設けられ前記内槽から気体を引き抜くために用いられると共に気体を引き抜いた後で塞がれる気体引抜管とを具備したことを特徴とするデュワ。
   
4. 請求項３に記載のデュワにおいて、前記内槽から気体を引き抜くときには開状態にされ且つ気体を引き抜いた後では閉状態にされるバルブを前記気体引抜管に設けたことを特徴とするデュワ。
5. 請求項３に記載のデュワにおいて、前記内槽から気体を引き抜いた後で変形させて塞ぐことが可能な肉厚の銅管を用いて前記気体引抜管を構成したことを特徴とするデュワ。
6. 上面部に極低温液体投入口を有する金属製の外槽と、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の内槽と、前記外槽の極低温液体投入口と前記内槽の極低温液体投入口とを連通させると共に前記外槽の内部に前記内槽を吊すＦＲＰ製の中空管と、前記外槽内面と前記内槽外面の間に介在する真空空間と、前記外槽の極低温液体投入口を塞ぐ蓋と、前記外槽の上面と前記蓋の間に介設されたＯリングと、前記外槽に前記蓋を固定するための固定手段と、前記蓋に設けられ前記内槽へヘリウムを除く不活性ガスを吹き込むために用いられると共にヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後で塞がれるガス吹込管とを具備したことを特徴とするデュワ。
7. 請求項６に記載のデュワにおいて、前記内槽へヘリウムを除く不活性ガスを吹き込むときには開状態にされ且つヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後では閉状態にされるバルブを前記ガス吹込管に設けたことを特徴とするデュワ。
8. 請求項６に記載のデュワにおいて、前記内槽へヘリウムを除く不活性ガスを吹き込んだ後で変形させて塞ぐことが可能な肉厚の銅管を用いて前記ガス吹込管を構成したことを特徴とするデュワ。
9. 上面部に極低温液体投入口を有する金属製の外槽と、上面部に極低温液体投入口を有する金属製の内槽と、前記外槽の極低温液体投入口と前記内槽の極低温液体投入口とを連通させると共に前記外槽の内部に前記内槽を吊すＦＲＰ製の中空管と、前記外槽内面と前記内槽外面の間に介在する真空空間と、前記外槽の極低温液体投入口を気密に塞ぐように前記外槽の上面に貼着された封止テープと、前記内槽に吹き込まれたヘリウムを除く不活性ガスとを具備したことを特徴とするデュワ。

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