JP3226933B2 - 機械的にフレキシブルな熱インターフェイスを有する極低温冷却装置 - Google Patents
機械的にフレキシブルな熱インターフェイスを有する極低温冷却装置Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
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- G01J5/061—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
- F25D19/006—Thermal coupling structure or interface
-
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術的背景］ 1.技術分野 本発明は熱伝導用のシステムおよび装置、特にシステ
ムおよび類似の装置の極低温温度での冷却に関する。
ムおよび類似の装置の極低温温度での冷却に関する。
2.関連技術の説明 極低温冷却装置は、空間が限定されている応用で赤外
線検出器および関連する電子部品からの熱を上昇させ
る。極低温冷却装置は典型的にジュワー（またはハウジ
ング）に挿入され、ジュワーには１以上の検出器素子が
取付けられている。現在のミサイル応用は検出器素子の
赤外線焦点面アレイが液体窒素温度、即ち80゜K（−193
℃）まで冷却されることを必要とする。ジュールトムソ
ンおよびスターリングサイクル冷却装置はこのような極
低温で制御された冷却を行うために最も多く使用される
２つの冷却技術である。
線検出器および関連する電子部品からの熱を上昇させ
る。極低温冷却装置は典型的にジュワー（またはハウジ
ング）に挿入され、ジュワーには１以上の検出器素子が
取付けられている。現在のミサイル応用は検出器素子の
赤外線焦点面アレイが液体窒素温度、即ち80゜K（−193
℃）まで冷却されることを必要とする。ジュールトムソ
ンおよびスターリングサイクル冷却装置はこのような極
低温で制御された冷却を行うために最も多く使用される
２つの冷却技術である。
ジュールトムソンクライオスタットは、（技術では
“ジュールトムソンバルブ”として知られている）バル
ブを使用する冷却装置であり、このバルブを通じて高圧
力ガスが不可逆性スロットルプロセスにより膨張するこ
とを可能にし、このプロセスではエンタルピーが保存さ
れ結果的に温度が低下する。最も簡単な形態の一般的な
ジュールトムソンクライオスタットはクライオスタット
による冷却が調節されていないようにクライオスタット
の冷却端部の熱交換装置に固定したサイズのオリフィス
が使用された。入力圧力と、内部ガス流の動力学的動作
によってクライオスタットを通る冷却剤の流動パラメー
タが設定された。
“ジュールトムソンバルブ”として知られている）バル
ブを使用する冷却装置であり、このバルブを通じて高圧
力ガスが不可逆性スロットルプロセスにより膨張するこ
とを可能にし、このプロセスではエンタルピーが保存さ
れ結果的に温度が低下する。最も簡単な形態の一般的な
ジュールトムソンクライオスタットはクライオスタット
による冷却が調節されていないようにクライオスタット
の冷却端部の熱交換装置に固定したサイズのオリフィス
が使用された。入力圧力と、内部ガス流の動力学的動作
によってクライオスタットを通る冷却剤の流動パラメー
タが設定された。
ジュールトムソンクライオスタットは高く加圧された
ガスの供給を必要とする。航空機のミサイルのようなあ
る応用では、この要求は重要な論理的制限を課す可能性
が高い。例えば、機上ミサイルでは、限定された量の加
圧ガスのみがミサイルおよびホストビークル上で伝送さ
れることができる。これは機上の加圧ガス量に比例して
兵器のプラットフォームの“機上”寿命を限定する。各
飛行後、ガス容器は再充填されなければならない。ジュ
ールトムソンクライオスタットを頻繁に再充填すること
は小さい不純物が装置の微細なオリフィスを遮断するた
めに汚染の可能性を増加する。これらの制限は重大なフ
ィールドメンテナンス要件を課し、これはこのような需
要のある応用におけるジュールトムソンクライオスタッ
トの実効性を限定する。
ガスの供給を必要とする。航空機のミサイルのようなあ
る応用では、この要求は重要な論理的制限を課す可能性
が高い。例えば、機上ミサイルでは、限定された量の加
圧ガスのみがミサイルおよびホストビークル上で伝送さ
れることができる。これは機上の加圧ガス量に比例して
兵器のプラットフォームの“機上”寿命を限定する。各
飛行後、ガス容器は再充填されなければならない。ジュ
ールトムソンクライオスタットを頻繁に再充填すること
は小さい不純物が装置の微細なオリフィスを遮断するた
めに汚染の可能性を増加する。これらの制限は重大なフ
ィールドメンテナンス要件を課し、これはこのような需
要のある応用におけるジュールトムソンクライオスタッ
トの実効性を限定する。
これらおよびその他の理由で、スターリングサイクル
冷却装置はこのような応用に好ましい。スターリングサ
イクル冷却装置は効率的でコンパクトな閉サイクルの電
気駆動の極低温冷却装置である。本来のスターリングサ
イクル冷却装置はシリンダ内のコンプレッサピストン
と、シリンダ内の膨張ピストン（またはディスプレイ
サ）と駆動機構からなる。駆動機構はモータとクランク
軸の回転動作を２個のピストンの往復運動動作に変換し
た。２個のピストンは90゜の位相の差に整列された。再
生熱交換器（再生装置）は膨張ピストン中に含まれ、コ
ンプレッサピストンヘッドスペースのガスを膨張ピスト
ンヘッドスペースのガスから熱的に隔離する。コンプレ
ッサピストンとエキスパンダピストンが機械的に連結さ
れる本来のスターリングサイクル冷却装置は一体化スタ
ーリング冷却装置として知られている。２つの温度シン
ク間で動作するとき、スターリングサイクル機構は熱が
膨張スペース（スターリングエンジン）に与えられると
きシャフトパワーを発生することができ、または低温か
ら高温までの熱をポンプすることができ、それによって
機械的パワーが駆動機構（スターリング冷却装置）に与
えられたとき冷凍を行う。
冷却装置はこのような応用に好ましい。スターリングサ
イクル冷却装置は効率的でコンパクトな閉サイクルの電
気駆動の極低温冷却装置である。本来のスターリングサ
イクル冷却装置はシリンダ内のコンプレッサピストン
と、シリンダ内の膨張ピストン（またはディスプレイ
サ）と駆動機構からなる。駆動機構はモータとクランク
軸の回転動作を２個のピストンの往復運動動作に変換し
た。２個のピストンは90゜の位相の差に整列された。再
生熱交換器（再生装置）は膨張ピストン中に含まれ、コ
ンプレッサピストンヘッドスペースのガスを膨張ピスト
ンヘッドスペースのガスから熱的に隔離する。コンプレ
ッサピストンとエキスパンダピストンが機械的に連結さ
れる本来のスターリングサイクル冷却装置は一体化スタ
ーリング冷却装置として知られている。２つの温度シン
ク間で動作するとき、スターリングサイクル機構は熱が
膨張スペース（スターリングエンジン）に与えられると
きシャフトパワーを発生することができ、または低温か
ら高温までの熱をポンプすることができ、それによって
機械的パワーが駆動機構（スターリング冷却装置）に与
えられたとき冷凍を行う。
スプリットスターリングサイクル冷却装置はエキスパ
ンダピストンとの機械的連結なく一体化スターリングサ
イクル冷却装置の全ての構成要素を含んでいる。これは
エキスパンダがコンプレッサから離れて位置することを
許容した。この装置のエキスパンダピストンはロッドと
クランク軸の接続によって駆動されず、付加的な駆動ピ
ストン手段により空気的に駆動される。駆動ピストンは
エキスパンダピストンの暖端部に取付けられ、エキスパ
ンダハウジングの極端部の小さい空洞へ突出された。ガ
スとして生成されたこの“スプリング容量”は駆動ピス
トンのスプリングとして作用する。
ンダピストンとの機械的連結なく一体化スターリングサ
イクル冷却装置の全ての構成要素を含んでいる。これは
エキスパンダがコンプレッサから離れて位置することを
許容した。この装置のエキスパンダピストンはロッドと
クランク軸の接続によって駆動されず、付加的な駆動ピ
ストン手段により空気的に駆動される。駆動ピストンは
エキスパンダピストンの暖端部に取付けられ、エキスパ
ンダハウジングの極端部の小さい空洞へ突出された。ガ
スとして生成されたこの“スプリング容量”は駆動ピス
トンのスプリングとして作用する。
ピストンはガスが容易にエキスパンダ側からのスプリ
ング容量に入らないように密封された。駆動ピストン
は、コンプレッサのクランク軸または電気リニアモータ
ーにより駆動されるコンプレッサピストンにより発生さ
れた周期的なガス圧力変化により空気力により往復運動
される。したがってガスはエキスパンダへ供給され、エ
キスパンダから引き出され、転送ラインと通常呼ばれて
いる供給管を通って伝播された。２つのサブアセンブリ
はしたがって十分に小さい直径のガス転送ラインにより
しばしば相互接続され、それによってコンプレッサのサ
ブアセンブリの振動および運動からエキスパンダのサブ
アセンブリの振動および運動が実効的に結合しないよう
にする。これはエキスパンダのサブアセンブリに取付け
られたジュワー中の検出器がコンプレッサのサブアセン
ブリからジンバル機構により隔離されたとき特に問題で
あった。この構造は大型の有害性のあるスプリングトル
クをジンバルトルクモータへ誘導せずに、検出器のジン
バリング動作を与えた。この設計はエキスパンダアセン
ブリと比較して大きいコンプレッサを許容し、それによ
って利用可能な容量と熱排除能力が存在する場所に遠隔
的に位置付けられる。
ング容量に入らないように密封された。駆動ピストン
は、コンプレッサのクランク軸または電気リニアモータ
ーにより駆動されるコンプレッサピストンにより発生さ
れた周期的なガス圧力変化により空気力により往復運動
される。したがってガスはエキスパンダへ供給され、エ
キスパンダから引き出され、転送ラインと通常呼ばれて
いる供給管を通って伝播された。２つのサブアセンブリ
はしたがって十分に小さい直径のガス転送ラインにより
しばしば相互接続され、それによってコンプレッサのサ
ブアセンブリの振動および運動からエキスパンダのサブ
アセンブリの振動および運動が実効的に結合しないよう
にする。これはエキスパンダのサブアセンブリに取付け
られたジュワー中の検出器がコンプレッサのサブアセン
ブリからジンバル機構により隔離されたとき特に問題で
あった。この構造は大型の有害性のあるスプリングトル
クをジンバルトルクモータへ誘導せずに、検出器のジン
バリング動作を与えた。この設計はエキスパンダアセン
ブリと比較して大きいコンプレッサを許容し、それによ
って利用可能な容量と熱排除能力が存在する場所に遠隔
的に位置付けられる。
この設計の自然的な派生は、比較的重い再生装置を往
復運動するディスプレイサピストンから（静止）冷却シ
リンダへ再度位置付けることである。したがって、ディ
スプレイサピストンは中空にされ従来の設計よりも非常
に軽量に作られている。これはエキスパンダの振動出力
の減少を与える。これらの工夫にもかかわらず、スター
リングサイクル冷却装置は関連する設置構造、および特
に検出器アセンブリを依然として振動させている。
復運動するディスプレイサピストンから（静止）冷却シ
リンダへ再度位置付けることである。したがって、ディ
スプレイサピストンは中空にされ従来の設計よりも非常
に軽量に作られている。これはエキスパンダの振動出力
の減少を与える。これらの工夫にもかかわらず、スター
リングサイクル冷却装置は関連する設置構造、および特
に検出器アセンブリを依然として振動させている。
この問題に対する通常の解決策は、エキスパンダの冷
却チップと、検出器が取付けられているジュワー冷却ウ
ェルとの間に小さい空気ギャップを設けることを含んで
いる。しかしながら、このギャップは別の問題、即ち熱
エネルギを検出器からエキスパンダの冷却フィンガへ伝
達する問題を与える。熱負荷を冷却フィンガまたはシリ
ンダヘインターフェイスする２つの方法が現在主として
技術で使用されている。
却チップと、検出器が取付けられているジュワー冷却ウ
ェルとの間に小さい空気ギャップを設けることを含んで
いる。しかしながら、このギャップは別の問題、即ち熱
エネルギを検出器からエキスパンダの冷却フィンガへ伝
達する問題を与える。熱負荷を冷却フィンガまたはシリ
ンダヘインターフェイスする２つの方法が現在主として
技術で使用されている。
１つの方法は冷却装置のシリンダの端部に直接熱負荷
を設置することを含んでいる。これは優れた熱インター
フェイスを与え、機械的な要求を満たす。しかしなが
ら、この方法は容易に修理できない冷却装置、センサ、
ジュワーの組合わせを有する高価な一体化構成要素を必
要とする。
を設置することを含んでいる。これは優れた熱インター
フェイスを与え、機械的な要求を満たす。しかしなが
ら、この方法は容易に修理できない冷却装置、センサ、
ジュワーの組合わせを有する高価な一体化構成要素を必
要とする。
代わりの方法は導電性エポキシによりアダプタを冷却
フィンガに結合することを含んでいる。熱グリースがそ
の後アダプタと冷却される表面との間で使用される。冷
却中に、アダプタと熱負荷ギャップで熱グリースは凍結
する。冷却が継続すると、冷却フィンガ、アダプタ、熱
負荷が取付けられるジュワー内部シリンダとの差熱膨張
は冷却されるジュワー表面からアダプタを引離す。凍結
された熱グリースは接着剤として作用し、ジュワー表面
から離れるまでひずむ。これはスポーリング（材料の小
さい破片の除去）を起こす。多数の冷却サイクルにわた
って、破片が発生し、冷却される金属またはガラス表面
のジュワー構造は妥協されてもよい。いずれにしても、
熱インターフェイスはアダプタが冷却された表面から引
離されるとき不適切になり、重大な空気ギャップを生成
する。
フィンガに結合することを含んでいる。熱グリースがそ
の後アダプタと冷却される表面との間で使用される。冷
却中に、アダプタと熱負荷ギャップで熱グリースは凍結
する。冷却が継続すると、冷却フィンガ、アダプタ、熱
負荷が取付けられるジュワー内部シリンダとの差熱膨張
は冷却されるジュワー表面からアダプタを引離す。凍結
された熱グリースは接着剤として作用し、ジュワー表面
から離れるまでひずむ。これはスポーリング（材料の小
さい破片の除去）を起こす。多数の冷却サイクルにわた
って、破片が発生し、冷却される金属またはガラス表面
のジュワー構造は妥協されてもよい。いずれにしても、
熱インターフェイスはアダプタが冷却された表面から引
離されるとき不適切になり、重大な空気ギャップを生成
する。
冷却システムの冷却表面を熱負荷に対してインターフ
ェイスする改良されたシステムまたは技術が技術上必要
とされている。特に、関連位置における異なる熱膨張係
数、機械的な許容差、その他の潜在的な変化を補償する
ためのある程度の軸方向なフレキシブル性を与える必要
がある。
ェイスする改良されたシステムまたは技術が技術上必要
とされている。特に、関連位置における異なる熱膨張係
数、機械的な許容差、その他の潜在的な変化を補償する
ためのある程度の軸方向なフレキシブル性を与える必要
がある。
［発明の要約］ 本発明の極低温冷却装置およびジュワー装置によりこ
の技術の必要性は実現される。最も一般的な意味では、
本発明の冷却装置は、冷却される表面と、熱エネルギを
前記冷却される表面から除去するための冷却表面と、前
記冷却表面と冷却される表面との間に配置されそれらの
間に熱エネルギを伝導するアダプタとを含んでいる。本
発明の方法にしたがって、第１の流体が冷却される表面
とアダプタの間に配置され、冷却される表面からの熱エ
ネルギをアダプタを伝導する。第２の流体は冷却表面と
アダプタとの間に配置され、アダプタからの熱エネルギ
を冷却表面に伝導し、それによって冷却表面は、第１の
流体が冷凍を感知できる冷却表面の温度でアダプタに関
して軸方向に自由に移動する状態にされている。このこ
とによって負荷からの熱エネルギ転送に悪影響せずに、
異なる熱膨張係数およびその他の構造上の要求のために
ジュワーおよびアダプタに関する冷却フィンガの移動が
可能である。
の技術の必要性は実現される。最も一般的な意味では、
本発明の冷却装置は、冷却される表面と、熱エネルギを
前記冷却される表面から除去するための冷却表面と、前
記冷却表面と冷却される表面との間に配置されそれらの
間に熱エネルギを伝導するアダプタとを含んでいる。本
発明の方法にしたがって、第１の流体が冷却される表面
とアダプタの間に配置され、冷却される表面からの熱エ
ネルギをアダプタを伝導する。第２の流体は冷却表面と
アダプタとの間に配置され、アダプタからの熱エネルギ
を冷却表面に伝導し、それによって冷却表面は、第１の
流体が冷凍を感知できる冷却表面の温度でアダプタに関
して軸方向に自由に移動する状態にされている。このこ
とによって負荷からの熱エネルギ転送に悪影響せずに、
異なる熱膨張係数およびその他の構造上の要求のために
ジュワーおよびアダプタに関する冷却フィンガの移動が
可能である。
図示の実施形態では、冷却装置はスターリングサイク
ル冷却装置であり、第１の流体は熱グリースであり第２
の流体は窒素ガスである。冷却表面はスターリングサイ
クル冷却装置の円筒形の冷却フィンガであり、冷却され
る表面は検出器のジュワーの内部壁である。ジュワーの
内部壁は負荷と熱的に接触する。アダプタはジュワーの
内部壁と冷却フィンガとの間に配置される。アダプタは
端部キャップと、そこから延在する円筒形ハウジングと
を有する。ハウジングは冷却フィンガの縦軸に沿って少
なくとも部分的に延在する。絶縁体が冷却フィンガとア
ダプタハウジング周囲に配置される。スプリングが絶縁
体の基部の側端部と、冷却フィンガのベースとの間に配
置され、それによって絶縁体の末端とアダプタとの接触
と、アダプタとジュワーとの接触を維持する。
ル冷却装置であり、第１の流体は熱グリースであり第２
の流体は窒素ガスである。冷却表面はスターリングサイ
クル冷却装置の円筒形の冷却フィンガであり、冷却され
る表面は検出器のジュワーの内部壁である。ジュワーの
内部壁は負荷と熱的に接触する。アダプタはジュワーの
内部壁と冷却フィンガとの間に配置される。アダプタは
端部キャップと、そこから延在する円筒形ハウジングと
を有する。ハウジングは冷却フィンガの縦軸に沿って少
なくとも部分的に延在する。絶縁体が冷却フィンガとア
ダプタハウジング周囲に配置される。スプリングが絶縁
体の基部の側端部と、冷却フィンガのベースとの間に配
置され、それによって絶縁体の末端とアダプタとの接触
と、アダプタとジュワーとの接触を維持する。
［図面の簡単な説明］ 図１は、本発明のスターリングサイクル極低温冷却装
置とジュワー装置の構造の側断面図である。
置とジュワー装置の構造の側断面図である。
図２は、図１の冷却装置／ジュワーの端部の拡大図で
ある。
ある。
図３は、図２の冷却装置／ジュワーの端部のさらに別
の拡大図である。
の拡大図である。
図４は、本発明の冷却装置／ジュワーの別の実施形態
である。
である。
［好ましい実施例の詳細な説明］ 本発明の有効な方法を示すため図示の実施形態と例示
の応用を添付図面を参照して説明する。
の応用を添付図面を参照して説明する。
本発明を特定の応用について図示の実施形態を参照し
てここで説明されるが、本発明はそれに限定されないこ
とを理解すべきである。当業者は付加的な変形、応用、
実施形態を本発明の技術的範囲内および本発明が非常に
有効である付加的な分野で認識するであろう。
てここで説明されるが、本発明はそれに限定されないこ
とを理解すべきである。当業者は付加的な変形、応用、
実施形態を本発明の技術的範囲内および本発明が非常に
有効である付加的な分野で認識するであろう。
図１は、本発明のスターリングサイクル極低温冷却装
置およびジュワー装置の構造の側断面図である。スター
リング冷却装置およびジュワー装置10はそれに取付けら
れている熱負荷12と共に示されている。図示のミサイル
応用では、クライオスタット10はシーカーのバルクヘッ
ド16のような支持構造内に取付けられている。シーカー
のバルクヘッド16はアルミニウムまたはその他の適切な
材料で作られてもよい。冷却フィンガ20はエキスバンダ
フランジ18に固定されている。エキスパンダフランジと
冷却フィンガはニッケルベースの超合金（例えばIncone
l 718）またはステンレス鋼のような任意の適切な極低
温材料で作られることができる。
置およびジュワー装置の構造の側断面図である。スター
リング冷却装置およびジュワー装置10はそれに取付けら
れている熱負荷12と共に示されている。図示のミサイル
応用では、クライオスタット10はシーカーのバルクヘッ
ド16のような支持構造内に取付けられている。シーカー
のバルクヘッド16はアルミニウムまたはその他の適切な
材料で作られてもよい。冷却フィンガ20はエキスバンダ
フランジ18に固定されている。エキスパンダフランジと
冷却フィンガはニッケルベースの超合金（例えばIncone
l 718）またはステンレス鋼のような任意の適切な極低
温材料で作られることができる。
冷却フィンガ20の側端部は、エキスパンダフランジ18
の第２の環状ショルダ24に位置する第１の環状ショルダ
22に位置される。冷却フィンガ20の末端部はジュワー26
内に位置するアダプタ40内に滑動させて固定されてい
る。ジュワー26はステンレス鋼またはその他の適切な材
料から作られてもよい。ジュワー26は外部壁28と内部チ
タニウム壁29を有する。熱負荷12はジュワー26の内部壁
29に固定されている。
の第２の環状ショルダ24に位置する第１の環状ショルダ
22に位置される。冷却フィンガ20の末端部はジュワー26
内に位置するアダプタ40内に滑動させて固定されてい
る。ジュワー26はステンレス鋼またはその他の適切な材
料から作られてもよい。ジュワー26は外部壁28と内部チ
タニウム壁29を有する。熱負荷12はジュワー26の内部壁
29に固定されている。
図２は、図１の冷却装置／ジュワーの端部の拡大図で
ある。図２で示されているように、ジュワー26はチタニ
ウムまたはその他の適切な材料で作られ、それに熱負荷
12が固定されている内部端部キャップ30を有している。
負荷12ははんだ付けまたはその他の適切な手段によりキ
ャップ30に固定されてもよい。熱負荷12はセラミックま
たはその他の適切な材料で作られるプラットフォーム32
を含んでいる。プラットフォーム32上にはシリコンまた
はその他の適切な材料で作られる読出し装置34が取付け
られている。赤外線検出器素子36の焦点面アレイは読出
し装置34に固定されている。
ある。図２で示されているように、ジュワー26はチタニ
ウムまたはその他の適切な材料で作られ、それに熱負荷
12が固定されている内部端部キャップ30を有している。
負荷12ははんだ付けまたはその他の適切な手段によりキ
ャップ30に固定されてもよい。熱負荷12はセラミックま
たはその他の適切な材料で作られるプラットフォーム32
を含んでいる。プラットフォーム32上にはシリコンまた
はその他の適切な材料で作られる読出し装置34が取付け
られている。赤外線検出器素子36の焦点面アレイは読出
し装置34に固定されている。
多くの現在のミサイル応用に必要な液体窒素温度に検
出器素子36を維持するため、負荷の熱エネルギが負荷か
らエキスパンダフランジ18の冷却フィンガ20へ効率よく
転送されなければならない。効率的な熱伝導のための一
般的な方法にしたがって、図１および２のアダプタ40の
ようなアダプタが、銀が充填されているシリコングリー
スのような熱グリース38の薄層を介してジュワー端部キ
ャップ30に隣接して固定されている。アダプタ40は端部
キャップ42（垂直に図示）を有し、そこから円筒形ハウ
ジング44が少なくとも部分的に冷却フィンガ20の縦方向
の軸に沿って延在する。アダプタ40はアダプタを冷却フ
ィンガに組み立てるのを容易にするために面取りされて
いる。アダプタ40は好ましくは銅、銀または所定の応用
で問題の温度において良好な熱伝導を与えるその他の材
料から作られることが好ましい。
出器素子36を維持するため、負荷の熱エネルギが負荷か
らエキスパンダフランジ18の冷却フィンガ20へ効率よく
転送されなければならない。効率的な熱伝導のための一
般的な方法にしたがって、図１および２のアダプタ40の
ようなアダプタが、銀が充填されているシリコングリー
スのような熱グリース38の薄層を介してジュワー端部キ
ャップ30に隣接して固定されている。アダプタ40は端部
キャップ42（垂直に図示）を有し、そこから円筒形ハウ
ジング44が少なくとも部分的に冷却フィンガ20の縦方向
の軸に沿って延在する。アダプタ40はアダプタを冷却フ
ィンガに組み立てるのを容易にするために面取りされて
いる。アダプタ40は好ましくは銅、銀または所定の応用
で問題の温度において良好な熱伝導を与えるその他の材
料から作られることが好ましい。
一般的な方法にしたがって、熱グリースはアダプタと
冷却フィンガとの間のギャップにも与えられる。残念な
がら、液体窒素の極値温度では、グリースは凍結する傾
向を有し、アダプタを冷却フィンガに結合する。前述し
たように、アダプタ、冷却フィンガ、その他の構成要素
は通常異なる材料から作られるかまたは異なる熱質量を
有し、熱膨脹係数の差がそれらの間に存在する。結果と
して冷却フィンガはさらに低温になる傾向があり、その
ためその他の構成要素に関して収縮する傾向にある。し
かしながら、アダプタが冷却フィンガに凍結されるため
に、冷却フィンガの収縮はアダプタをジュワー端部キャ
ップ30から引き離す傾向がある。凍結したグリースが一
度ジュワーから解放されると、これは空気ギャップを生
成し、空気ギャップは検出器から冷却フィンガへの熱伝
導を限定する絶縁体として作用する。
冷却フィンガとの間のギャップにも与えられる。残念な
がら、液体窒素の極値温度では、グリースは凍結する傾
向を有し、アダプタを冷却フィンガに結合する。前述し
たように、アダプタ、冷却フィンガ、その他の構成要素
は通常異なる材料から作られるかまたは異なる熱質量を
有し、熱膨脹係数の差がそれらの間に存在する。結果と
して冷却フィンガはさらに低温になる傾向があり、その
ためその他の構成要素に関して収縮する傾向にある。し
かしながら、アダプタが冷却フィンガに凍結されるため
に、冷却フィンガの収縮はアダプタをジュワー端部キャ
ップ30から引き離す傾向がある。凍結したグリースが一
度ジュワーから解放されると、これは空気ギャップを生
成し、空気ギャップは検出器から冷却フィンガへの熱伝
導を限定する絶縁体として作用する。
しかしながら、本発明にしたがって、アダプタ40と冷
却フィンガ20間のギャップ46は（0.0005インチ（0.0012
7cm）程度）減少され、窒素またはその他の適切な熱伝
導ガスが充填されている。窒素ガスは凍結を受けずに良
好な熱伝導を与え、アダプタ40に関する冷却フィンガ20
の自由な軸方向の運動を可能にする。結果として、ギャ
ップ46を横切る温度差は最小（例えばΔＴ＝４゜K）に
され、ギャップが0.001インチ（0.00254cm）（直径）以
下程度に維持される限り最小の状態を維持される。バッ
クアップとして、冷却フィンガの温度が窒素の沸点（大
気圧で77゜K）よりも低い温度に低下されたならば、液
体窒素がギャップ中に形成され、液体はガスよりも非常
に高い熱伝導性を有するので温度差は直径のクリアラン
ス0.001インチ（0.00254cm）で0.5゜Kに過ぎない。した
がって、機械の部品と組立て許容誤差と熱膨張差は冷却
フィンガ20がアダプタ40内で滑動することによって適合
される。
却フィンガ20間のギャップ46は（0.0005インチ（0.0012
7cm）程度）減少され、窒素またはその他の適切な熱伝
導ガスが充填されている。窒素ガスは凍結を受けずに良
好な熱伝導を与え、アダプタ40に関する冷却フィンガ20
の自由な軸方向の運動を可能にする。結果として、ギャ
ップ46を横切る温度差は最小（例えばΔＴ＝４゜K）に
され、ギャップが0.001インチ（0.00254cm）（直径）以
下程度に維持される限り最小の状態を維持される。バッ
クアップとして、冷却フィンガの温度が窒素の沸点（大
気圧で77゜K）よりも低い温度に低下されたならば、液
体窒素がギャップ中に形成され、液体はガスよりも非常
に高い熱伝導性を有するので温度差は直径のクリアラン
ス0.001インチ（0.00254cm）で0.5゜Kに過ぎない。した
がって、機械の部品と組立て許容誤差と熱膨張差は冷却
フィンガ20がアダプタ40内で滑動することによって適合
される。
図３は、図２の冷却装置／ジュワーの端部のさらに別
の拡大図である。本発明にしたがって、図１乃至３で示
されているように、アダプタ40はコイルばね52の作用に
より環状絶縁体50によってジュワー26の端部キャップ30
に対して押しつけられる。絶縁体50の末端部はテーパー
を有し、アダプタ40の端部キャップ42に接触する。ばね
は絶縁体50のテーパーを有する基部の端部周囲に適合さ
れたワッシャ54に対して動作する。ばね52は常に圧縮状
態である。絶縁体50はしたがって軸方向にばね力をアダ
プタ40に送り、寄生的な熱負荷を最小にしながら良好な
熱接触を確実にする。間にあるギャップのグリースが凍
結されないとき、絶縁体50とばね52はアダプタ40をジュ
ワーの端部キャップ30に対して保持する。ばね50はエキ
スパンダフランジ18の第２の環状ショルダ24に対向して
位置し、図示の実施形態ではその動作状態と有効寿命の
範囲にわたって0.5乃至１ポンド（0.2268乃至0.4536k
g）のばね力を与える。ばね52の固有周波数は動作環境
の予期された動作周波数より十分に高くしなければなら
ない。
の拡大図である。本発明にしたがって、図１乃至３で示
されているように、アダプタ40はコイルばね52の作用に
より環状絶縁体50によってジュワー26の端部キャップ30
に対して押しつけられる。絶縁体50の末端部はテーパー
を有し、アダプタ40の端部キャップ42に接触する。ばね
は絶縁体50のテーパーを有する基部の端部周囲に適合さ
れたワッシャ54に対して動作する。ばね52は常に圧縮状
態である。絶縁体50はしたがって軸方向にばね力をアダ
プタ40に送り、寄生的な熱負荷を最小にしながら良好な
熱接触を確実にする。間にあるギャップのグリースが凍
結されないとき、絶縁体50とばね52はアダプタ40をジュ
ワーの端部キャップ30に対して保持する。ばね50はエキ
スパンダフランジ18の第２の環状ショルダ24に対向して
位置し、図示の実施形態ではその動作状態と有効寿命の
範囲にわたって0.5乃至１ポンド（0.2268乃至0.4536k
g）のばね力を与える。ばね52の固有周波数は動作環境
の予期された動作周波数より十分に高くしなければなら
ない。
絶縁体50は剛性のポリウレタン発泡体または極低温動
作に適したその他の材料で作られてもよい。絶縁体50は
アダプタ40上に固定するように末端部に凹部56を有する
ことに留意する。この凹部56はアダプタ40の円筒形部分
との接触を防止するのに十分な大きさの内部直径を有
し、したがって寄生的な熱負荷を最小にする。絶縁体50
はジュワー26の孔内に冷却フィンガ20の半径の中心を与
える。
作に適したその他の材料で作られてもよい。絶縁体50は
アダプタ40上に固定するように末端部に凹部56を有する
ことに留意する。この凹部56はアダプタ40の円筒形部分
との接触を防止するのに十分な大きさの内部直径を有
し、したがって寄生的な熱負荷を最小にする。絶縁体50
はジュワー26の孔内に冷却フィンガ20の半径の中心を与
える。
図３で示されているように、アダプタ40の円筒形ハウ
ジング44は冷却フィンガ20の“熱導入”ゾーン48を僅か
に越えて延在する。アダプタは冷却フィンガとの良好な
熱インターフェイスを維持しながら冷却フィンガの軸方
向の運動に適合するのに十分な長さである。（“熱導
入”ゾーンは熱エネルギが除去される冷却フィンガの区
域である。）出口を有するチャンバ49が冷却フィンガ20
の端部キャップ25とアダプタ40との間に設けられてい
る。チャンバ49は相対的な運動の余裕を与える。チャン
バ49は冷却フインガ周囲のギャップ46と連通している。
したがって窒素ガスは完全に冷却フィンガ20を囲んでチ
ャンバ49へ流入することが可能にされる。
ジング44は冷却フィンガ20の“熱導入”ゾーン48を僅か
に越えて延在する。アダプタは冷却フィンガとの良好な
熱インターフェイスを維持しながら冷却フィンガの軸方
向の運動に適合するのに十分な長さである。（“熱導
入”ゾーンは熱エネルギが除去される冷却フィンガの区
域である。）出口を有するチャンバ49が冷却フィンガ20
の端部キャップ25とアダプタ40との間に設けられてい
る。チャンバ49は相対的な運動の余裕を与える。チャン
バ49は冷却フインガ周囲のギャップ46と連通している。
したがって窒素ガスは完全に冷却フィンガ20を囲んでチ
ャンバ49へ流入することが可能にされる。
図４は、本発明のスターリングサイクル冷却装置の別
の実施形態である。図４では、絶縁体50のテーパーを有
する末端部と凹部56が除去されている。環状フランジ45
がアダプタ40に設けられ、それを絶縁体50が押してい
る。この実施形態は冷却フィンガの末端部における絶縁
と熱質量の増加（冷却時間を増加）との妥協により、さ
らに大きい固定の押す力をアダプタに与える。
の実施形態である。図４では、絶縁体50のテーパーを有
する末端部と凹部56が除去されている。環状フランジ45
がアダプタ40に設けられ、それを絶縁体50が押してい
る。この実施形態は冷却フィンガの末端部における絶縁
と熱質量の増加（冷却時間を増加）との妥協により、さ
らに大きい固定の押す力をアダプタに与える。
以上、本発明を特定の応用の特定の実施形態を参照し
てここで説明した。本発明は利用される構成要素に沿っ
て低い温度差を与える。さらに、本発明の設計のアダプ
タに関する冷却フィンガの軸方向の運動の自由度は、凍
結した熱伝導性グリースにより機械的に結合されている
冷却フィンガとジュワーとの間の熱膨張差により冷却さ
れる装置に損傷を誘起する潜在的な破壊その他の機械的
応力を実質上除去する。アダプタに関する冷却フィンガ
の軸方向運動の自由度、典型的に空気力学的加熱スキン
を有するミサイルの自由度は構造の長さの変化に適応す
る。最後に、本発明により与えられたアダプタに関する
冷却フィンガの軸方向運動の自由度は、組立ての許容差
の累積を適合するための組立てにおけるシムの必要性を
実質上除去する。
てここで説明した。本発明は利用される構成要素に沿っ
て低い温度差を与える。さらに、本発明の設計のアダプ
タに関する冷却フィンガの軸方向の運動の自由度は、凍
結した熱伝導性グリースにより機械的に結合されている
冷却フィンガとジュワーとの間の熱膨張差により冷却さ
れる装置に損傷を誘起する潜在的な破壊その他の機械的
応力を実質上除去する。アダプタに関する冷却フィンガ
の軸方向運動の自由度、典型的に空気力学的加熱スキン
を有するミサイルの自由度は構造の長さの変化に適応す
る。最後に、本発明により与えられたアダプタに関する
冷却フィンガの軸方向運動の自由度は、組立ての許容差
の累積を適合するための組立てにおけるシムの必要性を
実質上除去する。
当業者は本発明の技術的範囲内で付加的な変形応用と
実施形態を認識するであろう。
実施形態を認識するであろう。
それ故、このような任意および全ての応用、変形実施
形態は請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲内に
含まれることを意図している。
形態は請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲内に
含まれることを意図している。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−94769（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−48829（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5542254（ＵＳ，Ａ) 米国特許4501131（ＵＳ，Ａ) 仏国特許出願公開2611973（ＦＲ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 9/00 G01J 5/02
Claims (8)
- 【請求項１】冷却される表面（30）と、 冷却される表面（30）から熱エネルギを除去する冷却表
面（20）と、 冷却表面（20）と冷却される表面（30）との間に配置さ
れ、それらの間に熱エネルギを伝導し、端部キャップ
（42）と、それらから延在し冷却フィンガ（20）の縦方
向の軸に沿って少なくとも部分的に延在する円筒形ハウ
ジング（44）とを具備しているアダプタ（40）と、 アダプタのハウジング（44）と接触して冷却フィンガ
（20）周辺に位置する絶縁体（50）と、 冷却される表面（30）とアダプタ（40）との間に配置さ
れ、冷却される表面（30）からの熱エネルギをアダプタ
（40）を伝導する第１の流体と、 冷却表面（20）とアダプタ（40）との間に配置され、ア
ダプタ（40）からの熱エネルギを冷却表面（20）に伝導
し、それによって冷却表面（20）が第１の流体が凍結を
感知する冷却表面（20）の温度でアダプタ（40）に関し
て自由に往復運動する状態に保たれている第２の流体と
を有していることを特徴とする極低温冷却装置。 - 【請求項２】冷却装置はスターリングサイクル冷却装置
である請求項１記載の極低温冷却装置。 - 【請求項３】冷却表面（20）はスターリングサイクル冷
却装置の円筒形冷却フィンガである請求項２記載の極低
温冷却装置。 - 【請求項４】冷却される表面（30）はスターリングサイ
クル冷却装置のジュワー（26）の内部壁（29）である請
求項３記載の極低温冷却装置。 - 【請求項５】アダプタ（40）はジュワー（26）の内部壁
（29）と冷却フィンガ（20）との間に配置されている請
求項４記載の極低温冷却装置。 - 【請求項６】第１の流体は端部キャップ（42）とジュワ
ー（26）の内部壁（29）との間に配置された熱グリース
を含んでいる請求項５記載の極低温冷却装置。 - 【請求項７】第２の流体はアダプタのハウジング（44）
と冷却フィンガ（20）との間に配置された窒素を含んで
いる請求項６記載の極低温冷却装置。 - 【請求項８】絶縁体（50）の基部側の端部と、冷却フィ
ンガ（20）のベースとの間に配置されて絶縁体（50）の
末端とアダプタ（40）との接触と、アダプタ（40）とジ
ュワー（26）との接触を維持するばね（52）をさらに含
んでいる請求項７記載の極低温冷却装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/054,892 US6070414A (en) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Cryogenic cooler with mechanically-flexible thermal interface |
| US09/054,892 | 1998-04-03 | ||
| PCT/US1999/007356 WO1999051922A1 (en) | 1998-04-03 | 1999-04-01 | Cryogenic cooler with mechanically-flexible thermal interface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000513432A JP2000513432A (ja) | 2000-10-10 |
| JP3226933B2 true JP3226933B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=21994194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55073299A Expired - Lifetime JP3226933B2 (ja) | 1998-04-03 | 1999-04-01 | 機械的にフレキシブルな熱インターフェイスを有する極低温冷却装置 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6070414A (ja) |
| EP (1) | EP0986724B1 (ja) |
| JP (1) | JP3226933B2 (ja) |
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| AU (1) | AU739584B2 (ja) |
| CA (1) | CA2292465C (ja) |
| DE (1) | DE69904004T2 (ja) |
| DK (1) | DK0986724T3 (ja) |
| EG (1) | EG22514A (ja) |
| ES (1) | ES2183538T3 (ja) |
| IL (1) | IL133240A (ja) |
| NO (1) | NO312316B1 (ja) |
| TW (1) | TW448279B (ja) |
| WO (1) | WO1999051922A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE10137552C1 (de) * | 2001-08-01 | 2003-01-30 | Karlsruhe Forschzent | Einrichtung mit einem Kryogenerator zur Rekondensation von tiefsiedenden Gasen des aus einem Flüssiggas-Behälter verdampfenden Gases |
| CA2376384C (en) * | 2002-04-02 | 2004-08-31 | Westport Research Inc. | Method for transferring cryogenic liquids and associated cryogenic fill nozzle insulating boot |
| US6604366B1 (en) * | 2002-09-19 | 2003-08-12 | Raytheon Company | Solid cryogen cooling system for focal plane arrays |
| WO2004053443A1 (en) * | 2002-12-05 | 2004-06-24 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc | Thermal mismatch compensation technique for integrated circuit assemblies |
| US20060026969A1 (en) * | 2003-04-01 | 2006-02-09 | Brook Thomas C | Method for transferring cryogenic liquids and associated cryogenic fill nozzle insulating boot |
| US20050097911A1 (en) * | 2003-11-06 | 2005-05-12 | Schlumberger Technology Corporation | [downhole tools with a stirling cooler system] |
| US7137259B2 (en) * | 2003-12-05 | 2006-11-21 | Superconductor Technologies Inc. | Cryocooler housing assembly apparatus and method |
| US7174721B2 (en) * | 2004-03-26 | 2007-02-13 | Mitchell Matthew P | Cooling load enclosed in pulse tube cooler |
| FR2881514B1 (fr) * | 2005-02-03 | 2007-04-06 | Sagem | Dispositif a cryostat refroidi |
| FR2884915A1 (fr) * | 2005-04-22 | 2006-10-27 | Sagem | Appareil de detection de rayonnement infrarouge, autodirecteurequipe d'un tel appareil et projectile autoguide equipe d'un tel autodirecteur. |
| US20060260327A1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Shoji Kanamori | Apparatus and method for rapidly freezing small objects |
| US7415830B2 (en) * | 2005-08-31 | 2008-08-26 | Raytheon Company | Method and system for cryogenic cooling |
| US7555908B2 (en) * | 2006-05-12 | 2009-07-07 | Flir Systems, Inc. | Cable drive mechanism for self tuning refrigeration gas expander |
| US8959929B2 (en) * | 2006-05-12 | 2015-02-24 | Flir Systems Inc. | Miniaturized gas refrigeration device with two or more thermal regenerator sections |
| US7587896B2 (en) * | 2006-05-12 | 2009-09-15 | Flir Systems, Inc. | Cooled infrared sensor assembly with compact configuration |
| US8074457B2 (en) * | 2006-05-12 | 2011-12-13 | Flir Systems, Inc. | Folded cryocooler design |
| US20110005239A1 (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-13 | ColdEdge Technologies, Inc. | Thermal interface having improved high-temperature operating range |
| US8910486B2 (en) | 2010-07-22 | 2014-12-16 | Flir Systems, Inc. | Expander for stirling engines and cryogenic coolers |
| JP5715444B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2015-05-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 載置装置 |
| JP5917153B2 (ja) * | 2012-01-06 | 2016-05-11 | 住友重機械工業株式会社 | 極低温冷凍機、ディスプレーサ |
| CN105229397B (zh) * | 2013-04-24 | 2018-11-16 | 西门子医疗有限公司 | 包括两级低温制冷机及相关联的安装装置的组件 |
| JP2014224788A (ja) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | 株式会社アピステ | 赤外線検出器の温度調整装置 |
| US10684047B2 (en) | 2015-04-08 | 2020-06-16 | Ajay Khatri | System for cryogenic cooling of remote cooling target |
| US10082319B2 (en) * | 2015-10-15 | 2018-09-25 | Raytheon Company | Joule Thomson aided Stirling cycle cooler |
| US11248810B2 (en) | 2016-02-25 | 2022-02-15 | Fruition Llc | Portable apparatus and methods using phase change materials for creating a temperature stabilized environment |
| EP3419472A4 (en) * | 2016-02-25 | 2020-01-15 | Fruition LLC | PORTABLE ARTICLE AND METHODS USING PHASE CHANGE MATERIALS TO CREATE A STABILIZED TEMPERATURE ENVIRONMENT |
| US11035807B2 (en) * | 2018-03-07 | 2021-06-15 | General Electric Company | Thermal interposer for a cryogenic cooling system |
| US10753653B2 (en) * | 2018-04-06 | 2020-08-25 | Sumitomo (Shi) Cryogenic Of America, Inc. | Heat station for cooling a circulating cryogen |
| JP7026229B2 (ja) * | 2018-07-13 | 2022-02-25 | 株式会社日立ハイテクファインシステムズ | 交通路設備の検測装置のセンサーユニット冷却装置及びセンサーユニット冷却方法 |
| US11079281B2 (en) * | 2019-01-17 | 2021-08-03 | Uvia Group Llc | Cold stage actuation of optical elements including an optical light shield and a lenslet array connected to a cold finger |
| GB2586478A (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-24 | Oxford Instruments Nanotechnology Tools Ltd | Cryogenic cooling system with vent |
| US11747076B2 (en) | 2020-08-18 | 2023-09-05 | Ajay Khatri | Remote cooling of super-conducting magnet using closed cycle auxiliary flow circuit in a cryogenic cooling system |
| CN112345083B (zh) * | 2020-11-05 | 2021-08-31 | 南京工程学院 | 一种基于不同偏置条件的高温超导太赫兹辐射源智能测试装置 |
| CN112325499A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-05 | 南通智能感知研究院 | 一种气动斯特林膨胀机 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3851173A (en) * | 1973-06-25 | 1974-11-26 | Texas Instruments Inc | Thermal energy receiver |
| FR2500581A1 (fr) * | 1981-02-26 | 1982-08-27 | Abg Semca | Refroidisseur cryogenique a liaison thermique perfectionnee |
| US4450693A (en) * | 1983-05-24 | 1984-05-29 | Honeywell Inc. | Cryogenic cooler thermal coupler |
| US4501131A (en) * | 1984-01-03 | 1985-02-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Cryogenic cooler for photoconductive cells |
| US4727255A (en) * | 1986-06-03 | 1988-02-23 | Hughes Aircraft Company | Silicone dielectric gel cryogenic detector interface |
| DE3707320A1 (de) * | 1987-03-07 | 1988-09-15 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Einrichtung zur kuehlung eines sensors |
| GB2248490B (en) * | 1990-09-05 | 1994-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Cryostat |
| US5542254A (en) * | 1993-04-15 | 1996-08-06 | Hughes Aircraft Company | Cryogenic cooler |
-
1998
- 1998-04-03 US US09/054,892 patent/US6070414A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
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