JP2011179808A - パルスチューブ冷凍機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蓄冷管およびパルス管と、雰囲気ガスの凝縮機能を備え、前記蓄冷管および前記パルス管の低温端の冷却ステージとして機能する凝縮器とを有するパルスチューブ冷凍機において、前記凝縮器内の流通路を介して、蓄冷管の低温端とパルス管の低温端とが接続され、前記凝縮器は、相互に対向する第1の表面および第2の表面を有し、第1の表面には、前記流通路の第1端および第2端用の2つの開口が設けられ、第2の表面は、該第2の表面から延在する複数の溝を有し、前記蓄冷管またはパルス管の軸方向と平行な方向から見たとき、前記流通路の2つの開口の中心を結ぶ直線上に中心を有する円であって、前記2つの開口を包含する最小の円または前記2つの開口と内接する円の領域内では、前記溝は、前記第1の表面まで貫通されていない。
【選択図】図3
Description
蓄冷管およびパルス管と、雰囲気ガスの凝縮機能を備え、前記蓄冷管および前記パルス管の低温端の冷却ステージとして機能する凝縮器とを有するパルスチューブ冷凍機であって、
前記凝縮器内に形成された流通路を介して、前記蓄冷管の低温端と前記パルス管の低温端とが接続され、
前記凝縮器は、相互に対向する第1の表面および第2の表面を有し、前記第1の表面には、前記流通路の第1端および第2端用の2つの開口が設けられ、前記第2の表面は、該第2の表面から延在する複数の溝を有し、
前記蓄冷管またはパルス管の軸方向と平行な方向から見たとき、
前記流通路の2つの開口の中心を結ぶ直線上に中心を有する円であって、前記2つの開口を包含する最小の円または前記2つの開口と内接する円の領域内において、前記溝は、前記第1の表面まで貫通されていないことを特徴とするパルスチューブ冷凍機が提供される。
前記溝の少なくとも一つは、前記側面に開口を有しても良い。
前記側面は、外周に沿った窪み部を有し、
前記溝の少なくとも一つは、前記窪み部に開口を有しても良い。
雰囲気ガスの凝縮器、および該凝縮器上に設けられた冷却ステージを有し、該冷却ステージに形成された流通路を介して、蓄冷管の低温端とパルス管の低温端とが接続された、パルスチューブ冷凍機であって、
前記冷却ステージは、相互に対向する第1の表面および第2の表面を有し、前記第1の表面には、前記流通路の第1端および第2端用の2つの開口が設けられ、
前記凝縮器は、相互に対向する第3の表面および第4の表面と、前記第4の表面から延在する複数の溝とを有し、
前記凝縮器の前記第3の表面は、前記第4の表面に比べて前記冷却ステージの前記第2の表面と接近され、
前記蓄冷管またはパルス管の軸方向と平行な方向から見たとき、
前記流通路の2つの開口の中心を結ぶ直線上に中心を有する円であって、前記2つの開口を包含する最小の円または前記2つの開口と内接する円の領域内において、前記溝は、前記第1の表面まで貫通されていないことを特徴とするパルスチューブ冷凍機が提供される。
前記雰囲気ガスは、ヘリウムガスであっても良い。
前記雰囲気ガスは、窒素ガスであっても良い。
熱負荷を1.0Wとした場合、実験1では、第1段冷却ステージの温度が45.9Kとな
り、第2段冷却ステージの温度が4.35Kとなった。一方、実験2では、第1段冷却ステージの温度が45.5Kとなり、第2段冷却ステージの温度が4.31Kとなった。
3 凝縮器の下面
10 貫通溝
41 蓄冷管
42b 蓄冷管の低温端
46 パルス管
47b パルス管の低温端
48 ガス流通路
65 上部空間
75 下部空間
100 パルスチューブ冷凍機
102 凝縮器の上面
103 凝縮器の下面
104 凝縮器の側面
105 筐体
110 上部ハウジング部
111 圧縮機
112 開閉バルブ
113 開閉バルブ
114、116 配管
115A 第1段リザーバ
115B 第2段リザーバ
117 オリフィス
118a、118b、119a、119b 熱交換器
120 コールドヘッド部
121 フランジ
130 第1段冷却ステージ
131 第1段蓄冷管
132、137、142、147 シリンダ
132a、137a 高温端
132b、137b 低温端
133 蓄冷材
136 第1段パルス管
138 ガス流通路
141 第2段蓄冷管
142a、147a 高温端
142b、147b 低温端
143 蓄冷材
146 第2段パルス管
148 ガス流通路
150 第1の断熱容器
152 第2の断熱容器
153 液体ヘリウム槽
154 液体ヘリウム
155 MRI磁石
160 第2段冷却ステージ、凝縮器
165 上部空間
175 下部空間
190 窪み部
210 第1の部分
215 第1の部分の水平面
220 第2の部分
225 第2の部分の水平面
230 窪み部の側部。
Claims (9)
- 蓄冷管およびパルス管と、雰囲気ガスの凝縮機能を備え、前記蓄冷管および前記パルス管の低温端の冷却ステージとして機能する凝縮器とを有するパルスチューブ冷凍機であって、
前記凝縮器内に形成された流通路を介して、前記蓄冷管の低温端と前記パルス管の低温端とが接続され、
前記凝縮器は、相互に対向する第1の表面および第2の表面を有し、前記第1の表面には、前記流通路の第1端および第2端用の2つの開口が設けられ、前記第2の表面は、該第2の表面から延在する複数の溝を有し、
前記蓄冷管またはパルス管の軸方向と平行な方向から見たとき、
前記流通路の2つの開口の中心を結ぶ直線上に中心を有する円であって、前記2つの開口を包含する最小の円または前記2つの開口と内接する円の領域内において、前記溝は、前記第1の表面まで貫通されていないことを特徴とするパルスチューブ冷凍機。 - 前記凝縮器は、前記第1の表面と前記第2の表面をつなぐ側面を有し、
前記溝の少なくとも一つは、前記側面に開口を有することを特徴とする請求項1に記載のパルスチューブ冷凍機。 - 前記凝縮器は、前記第1の表面と前記第2の表面をつなぐ側面を有し、
前記側面は、外周に沿った窪み部を有し、
前記溝の少なくとも一つは、前記窪み部に開口を有することを特徴とする請求項1に記載のパルスチューブ冷凍機。 - 前記複数の溝の全ては、貫通されていないことを特徴とする請求項1に記載のパルスチューブ冷凍機。
- 雰囲気ガスの凝縮器、および該凝縮器上に設けられた冷却ステージを有し、該冷却ステージに形成された流通路を介して、蓄冷管の低温端とパルス管の低温端とが接続された、パルスチューブ冷凍機であって、
前記冷却ステージは、相互に対向する第1の表面および第2の表面を有し、前記第1の表面には、前記流通路の第1端および第2端用の2つの開口が設けられ、
前記凝縮器は、相互に対向する第3の表面および第4の表面と、前記第4の表面から延在する複数の溝とを有し、
前記凝縮器の前記第3の表面は、前記第4の表面に比べて前記冷却ステージの前記第2の表面と接近され、
前記蓄冷管またはパルス管の軸方向と平行な方向から見たとき、
前記流通路の2つの開口の中心を結ぶ直線上に中心を有する円であって、前記2つの開口を包含する最小の円または前記2つの開口と内接する円の領域内において、前記溝は、前記第1の表面まで貫通されていないことを特徴とするパルスチューブ冷凍機。 - 当該パルスチューブ冷凍機は、多段式のパルスチューブ冷凍機であって、
前記雰囲気ガスは、ヘリウムガスであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載のパルスチューブ冷凍機。 - 前記冷却ステージは、最低温用の冷却ステージであることを特徴とする請求項6に記載のパルスチューブ冷凍機。
- 前記凝縮器の前記第2の表面側には、液体ヘリウム槽が設置されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一つに記載のパルスチューブ冷凍機。
- 当該パルスチューブ冷凍機は、単段式のパルスチューブ冷凍機であって、
前記雰囲気ガスは、窒素ガスであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載のパルスチューブ冷凍機。
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