JPH0257349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明はジヨセフソン素子等の超低温で作動す
るコンピユータ用の超低温機器（以下クライオス
タツトと記す。）に係り、特にコンピユータをク
ライオスタツト内に出し入れさせるときの熱流入
及びクライオスタツト内の液体冷媒の損失を少な
くしたクライオスタツトに関する。

(2) 技術の背景 ヘリウムや液体窒素等の低温冷媒を満たした従
来のクライオスタツトとしては通常熱流入を避け
るためにその開口部はできるだけ小さく構成して
いるために低温作動用のジヨセフソン素子等を用
いた形の大きなコンピユータを挿入することは不
可能である。このような問題を解決するためには
開口部を大きくしなければならないが、熱の流入
あるいはコンピユータに水分および大気が氷結す
る等の問題があつた。

(3) 従来技術と問題点 従来、クライオスタツト内にコンピユータを出
し入れ、低温冷媒中で作動させるようにしたもの
は提案されていない。

クライオスタツト中にジヨセフソン素子等の超
電導体のトンネル効果測定素子を入れて測定回路
を構成するものが知られているが、これらはクラ
イオスタツトに挿入するものが極めて小さいので
開口部は小さく構成されていて外気の熱がクライ
オスタツト内に流れ込むことは少ないが、素子を
挿入するときにはあらかじめクライオスタツト内
を真空状態とし、次に液体窒素等の低温冷媒をク
ライオスタツト内に充填させて不純なガスを完全
にパージしながら行われている。しかし、ジヨセ
フソン素子で構成されたコンピユータを動作させ
るためには開口部を広くとる必要があり、熱流入
も多くなり、液体ヘリウムの損失量も多くなる欠
点を有する。さらにコンピユータに付着した水分
が氷結し低温になつたコンピユータに霜がつく等
の問題があつた。

(4) 発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、コンピユータ
をクライオスタツトに出し入れする際に該コンピ
ユータの持つ熱によつて液体ヘリウムが損失する
のを少なくすると共にコンピユータに付着した水
分が氷結あるいは低温になつたコンピユータに霜
が付着しないクライオスタツトを提供することも
目的とするものである。

(5) 発明の構成 本発明は、上記の目的を達成するため、低温冷
媒を満たした低温室を備え、該低温室に低温作動
用コンピユータを出し入れするようにしたクライ
オスタツトにおいて、徐冷及び徐熱が可能で、か
つ排気可能な予備室を前記低温室と隣接して配設
すると共に、該予備室に前記コンピユータを外部
から出し入れ可能な第１の開口部と前記低温室内
から出し入れ可能な第２の開口部とを設け、該第
１及び第２の開口部にそれぞれ独立に開閉制御可
能な蓋体を設けて、該予備室内で前記コンピユー
タを予冷、予熱するようにしてなることを特徴と
する。

(6) 発明の実施例 以下、本発明の一実施例を図面によつて説明す
る。

第１図は本発明のクライオスタツトを示す略線
的側断面図、１は全体としてクライオスタツトで
あり、２は硝子または金属を二重構造とした第１
のデユアであり、硝子または金属壁間は真空とし
て熱シールがなされる。３は第２デユアで第１の
デユアと同一構造となされ、第１及び第２のデユ
ア間は液体窒素４で満たされるかスーパインシユ
レーシヨンを介在させ、第２のデユア３内には液
体ヘリウム５が充填されている。

第１および第２デユアの上部にはフランジ６，
７を有し、第１の開口部を構成し、Ｏリング等を
用いて第２のデユア内を気密な状態とする。

第２のデユア３の上部は予備室８となされ、シ
ヤツタ９を介して仕切られている。シヤツタ９の
構造は例えば第２図の如く構成されている。

第２図で第２のデユア３の上部はフランジ部３
ａを有し、該フランジ部にはゴム等のＯリング３
ｂを配し、二分割にされたシヤツタ板９ａ，９ｂ
よりなるシヤツタ９を矢印Ａ，Ａ方向に図示せざ
るもシリンダを介して摺動させて、シヤツタ９を
閉じた状態では上部の予備室と第２のデユア３を
気密に遮蔽させるようにして第２の開口部をを形
成する。予備室８は排気管１０、弁１１を介して
真空ポンプ１２に接続され、さらに液体窒素用の
貯蔵びん１５より供給管１３と弁１４を介して予
備室に連結されている。

予備室８にはヘリウムガスボンベ１６から供給
管１８と弁１７を介してヘリウムガスが供給され
る。

予備室８と第２のデユア３の下部室（低温室）
３ｄ間には弁２３を介して側路管２２，２４を有
し、第２のデユア３の下部室３ｄには液化機１９
より供給管２０を通じて液化されたヘリウムが供
給され、排気管２１内には後述するコンピユータ
２５が下部室３ｄに挿入されることで発生した熱
によつて気化されたヘリウムガスが液化機１９に
回収されるようになされ、液化機はコンピユータ
２５が発生する熱を奪う程度の能力を持てばよ
い。

上記構成において、コンピユータ２５をクライ
オスタツト１内に挿入するには、まず第２の開口
部を閉蓋状態にし第１の開口部を開いてコンピユ
ータ２５を予備室８内に挿入し、蓋を閉じて第１
の開口部を閉蓋状態にする。

次に弁１１を開いて予備室８内の排気を行うた
めに真空ポンプ１２を動作させ減圧させる。

次に弁１１を閉じて弁１４を開き液体窒素を予
備室８に供給してクライオスタツト１と予備室４
を徐冷していく。この際、予備室８内は窒素によ
るパージングも行われるので、上記の排気とこの
パージングにより、コンピユータ２５に付着して
いる水分が除去される。

次に弁１４を閉じ弁１１を再び開いて予備室８
を減圧し、弁１１を再び閉じ弁２３を開いて予備
室８内に第２のデユア内のヘリウムガスを充填す
る。

次にシヤツタ９のゲートバルブを開いてコンピ
ユータ２５を点線図示位置から一点鎖線位置に挿
入し、第２のデユア３の下部室３ｄの液体ヘリウ
ム５中にコンピユータを挿入する。

次にシヤツタ９のゲートバルブを閉じると共に
弁２３を閉じて弁１１を開いて真空ポンプを作動
させて排気を行う。

次にコンピユータ２５を液体ヘリウム５から予
備室８を経て外部に取り出す手順としてはまず弁
２３を開いてヘリウムガスを予備室８内に入れ、
シヤツタ９のゲートバルブを開いてシヤツタを開
きコンピユータ２５を予備室８内に引き上げる。

次に弁２３を閉じてシヤツタ９を閉じる。

次に弁１７と弁１１を開いてヘリウムガスを予
備室に入れながら排気し、コンピユータ２５を徐
熱していき、第１の開口部を開いてコンピユータ
２５をクライオスタツト１外に取り出すことがで
きる。なお、排気したヘリウムガスは液化機へ送
る。

第３図に示すものは本発明のシヤツタ９の他の
実施例を示すもので、シヤツタ９を回動軸９ｃを
中心にバタフライ型に構成させたものである。

なお、第１及び第２の開口部を共にシヤツタ構
造としてもよいが第１の開口部を手動の閉蓋型の
ものとすることもできる。

(7) 発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明のクライ
オスタツトによればコンピユータをクライオスタ
ツトに出し入れする際に予備室内で予冷、予熱を
行うので、コンピユータの持つている熱によつて
第２のデユア３内に貯蔵されている液体ヘリウム
５を損失させることも少ないため比較的簡単に素
人でも操作できるだけでなく入手し難い液体ヘリ
ウムの損失が少ない。さらに予備室内で排気とパ
ージングを行うことができるためコンピユータに
付着した水分が氷結したり、霜が付着したりする
現象を除去することができる特徴を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクライオスタツトの略線的側
断面図、第２図は第１図のシヤツタ部分の一部を
切断した斜視図、第３図はシヤツタの他の実施例
を示す斜視図である。 １……クライオスタツト、２，３……第１及び
第２のデユア、４……窒素、５……液体ヘリウ
ム、６，７……フランジ、９……シヤツタ、９
ａ，９ｂ……シヤツタ板、１０，１３，１８，２
０，２１，２２，２４……管、１１，１４，１
７，２３……弁、１２……真空ポンプ、１５……
貯蔵びん、１６……ヘリウムガスボンベ、１９…
…液化機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低温冷媒を満たした低温室を備え、該低温室
   に低温作動用コンピユータを出し入れするように
   したクライオスタツトにおいて、 徐冷及び徐熱が可能で、かつ排気可能な予備室
   を前記低温室と隣接して配設すると共に、該予備
   室に前記コンピユータを外部から出し入れ可能な
   第１の開口部と前記低温室内から出し入れ可能な
   第２の開口部とを設け、該第１及び第２の開口部
   にそれぞれ独立に開閉制御可能な蓋体を設けて、
   該予備室内で前記コンピユータを予冷、予熱する
   ようにしてなることを特徴とするクライオスタツ
   ト。