JPH0666254A - Cryopanel - Google Patents
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- JPH0666254A JPH0666254A JP21697492A JP21697492A JPH0666254A JP H0666254 A JPH0666254 A JP H0666254A JP 21697492 A JP21697492 A JP 21697492A JP 21697492 A JP21697492 A JP 21697492A JP H0666254 A JPH0666254 A JP H0666254A
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- F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、粒子加速器の真空ダク
トや各種プロセスに用いられる反応用真空容器等の真空
領域内に設けられ、該真空領域内に残存する分子を吸着
することにより該真空領域内の真空度を高め、かつ維持
することのできるクライオパネルに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is provided in a vacuum region such as a vacuum duct of a particle accelerator or a reaction vacuum container used in various processes, and adsorbs molecules remaining in the vacuum region to achieve the vacuum. The present invention relates to a cryopanel capable of increasing and maintaining the degree of vacuum in a region.
【０００２】[0002]
【従来の技術】粒子加速器に用いられる真空ダクトの内
部は、１０-8Torr程度以上のいわゆる超高真空に保つ必
要がある。そこで、予め真空ダクト内にクライオパネル
を配置しておき、まずロータリーポンプ（ＲＰ）及びタ
ーボ分子ポンプ（ＴＭＰ）を用いて粗引きを行い、該真
空ダクト内の真空度を１０-5Torr程度とする。次いで、
前記クライオパネルを、例えば２０Ｋ，８０Ｋ，…等の
所定の温度まで冷却し、該真空ダクト内に残存する
Ｎ2，Ｏ2，Ｈ2Ｏ等の分子やＡｒ等の原子を吸着するこ
とにより該真空ダクト内の真空度を１０-9Torr程度以上
まで高め、かつ維持している。図６は、従来のクライオ
パネルの一例を示すものである。このクライオパネル１
は、真空ダクト２内に該真空ダクト２と軸線が一致する
様に配置されるアルミニウム合金（Ａｌ合金）からなる
円筒状のパネル３と、真空ダクト２にフランジ４を介し
て接続されるとともに、前記フランジ４内を貫通する熱
伝導板５を介して接続される冷凍機６とから構成されて
いる。このクライオパネル１を用いて前記真空ダクト２
内の真空度を高めるには、冷凍機６によりパネル２を所
定の温度まで冷却し、該パネル３の表面に前記真空ダク
ト２内に残存するＮ2，Ｏ2，Ｈ2Ｏ等の分子やＡｒ等の
原子を吸着させる。これにより該真空ダクト２内の真空
度を１０-9Torr程度以上まで高め、かつ維持している。2. Description of the Related Art The inside of a vacuum duct used for a particle accelerator must be kept in a so-called ultra-high vacuum of about 10 -8 Torr or more. Therefore, a cryopanel is arranged in advance in the vacuum duct, and a rotary pump (RP) and a turbo molecular pump (TMP) are first used for roughing to set the degree of vacuum in the vacuum duct to about 10 −5 Torr. To do. Then
By cooling the cryopanel to a predetermined temperature of, for example, 20K, 80K, ... And adsorbing molecules such as N 2 , O 2 and H 2 O remaining in the vacuum duct and atoms of Ar and the like, The degree of vacuum in the vacuum duct is raised to and maintained at 10 -9 Torr or higher. FIG. 6 shows an example of a conventional cryopanel. This cryo panel 1
Is connected to the vacuum duct 2 through a flange 4 and a cylindrical panel 3 made of an aluminum alloy (Al alloy) arranged in the vacuum duct 2 so that its axis line coincides with the vacuum duct 2. The refrigerator 6 is connected via a heat conduction plate 5 penetrating the inside of the flange 4. Using this cryopanel 1, the vacuum duct 2
In order to increase the degree of vacuum in the inside, the panel 2 is cooled to a predetermined temperature by the refrigerator 6, and molecules such as N 2 , O 2 and H 2 O remaining in the vacuum duct 2 on the surface of the panel 3 and Adsorb atoms such as Ar. As a result, the degree of vacuum in the vacuum duct 2 is increased to and maintained at about 10 -9 Torr or higher.
【０００３】また、図７は、従来のクライオパネルの他
の一例を示すものである。このクライオパネル１１は、
真空ダクト２内に該真空ダクト２と軸線が一致する様に
配置されるＡｌ合金からなる円筒状のパネル１２と、該
パネル１２の周囲に螺旋状に巻回されて止め金具または
溶接により該パネル１２に固定され、ステンレススチー
ルからなる冷却媒体流入用ノズル１３及び冷却媒体流出
用ノズル１４が接続されるＡｌ合金からなる中空の冷却
コイル１５とから構成されている。このクライオパネル
１１を用いて前記真空ダクト２内の真空度を高めるに
は、例えば、液体窒素（Ｌｉｑ−Ｎ2）や液体ヘリウム
（Ｌｉｑ−Ｈｅ）等の冷却媒体を冷却コイル１５内に流
通させて該パネル１２を間接的に所定の温度まで冷却
し、該パネル１２の表面に前記真空ダクト２内に残存す
るＮ2，Ｏ2，Ｈ2Ｏ等の分子やＡｒ等の原子を吸着させ
る。これにより該真空ダクト２内の真空度を１０-9Torr
程度以上まで高め、かつ維持している。Further, FIG. 7 shows another example of a conventional cryopanel. This cryopanel 11 is
A cylindrical panel 12 made of an Al alloy, which is arranged in the vacuum duct 2 so that its axis line coincides with the vacuum duct 2, and the panel which is spirally wound around the panel 12 and is fastened or welded. The cooling medium inflow nozzle 13 fixed to 12 and a cooling medium inflow nozzle 13 made of stainless steel and a cooling medium outflow nozzle 14 are connected to a hollow cooling coil 15 made of an Al alloy. In order to increase the degree of vacuum in the vacuum duct 2 using the cryopanel 11, for example, a cooling medium such as liquid nitrogen (Liq-N 2 ) or liquid helium (Liq-He) is circulated in the cooling coil 15. Then, the panel 12 is indirectly cooled to a predetermined temperature, and molecules such as N 2 , O 2 and H 2 O remaining in the vacuum duct 2 and atoms such as Ar are adsorbed on the surface of the panel 12. As a result, the degree of vacuum in the vacuum duct 2 becomes 10 -9 Torr.
It is raised to a certain level or higher and maintained.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したク
ライオパネル１は、真空ダクト２外部に配置された冷凍
機６により間接的に冷却する構成であるために、冷却効
率が低下するという欠点があり、また真空ダクト２外部
に所定の間隔をおいて複数の冷凍機６を配置しているた
めに高コストになるという欠点もある。また、冷凍機６
は作動時に低周波の振動（例えば、１Ｈｚ程度の振動）
を発生するものであるから、ビームモニター等の高精度
の測定機に対して外乱を与えることとなり、これら測定
機の測定精度を低下させるという欠点もある。また、超
伝導マグネットの一部に用いる場合、低周波の振動が磁
場分布を乱すという欠点もある。By the way, the above-mentioned cryopanel 1 has a drawback that the cooling efficiency is lowered because the cryopanel 1 is indirectly cooled by the refrigerator 6 arranged outside the vacuum duct 2. In addition, there is a drawback that the cost is high because a plurality of refrigerators 6 are arranged outside the vacuum duct 2 at a predetermined interval. In addition, the refrigerator 6
Is low-frequency vibration during operation (for example, vibration of about 1 Hz)
Therefore, there is also a drawback in that a high precision measuring instrument such as a beam monitor is disturbed and the measuring precision of these measuring instruments is lowered. In addition, when used as a part of a superconducting magnet, there is a drawback that low-frequency vibration disturbs the magnetic field distribution.
【０００５】また、上述したクライオパネル１１は、パ
ネル１２の周囲に螺旋状に巻回された冷却コイル１５に
より間接的に冷却する構成であるために、パネル１２と
冷却コイル１５とを完全に接触させることが難しく、し
たがって冷却効率が低下するという欠点がある。また、
パネル１２及び冷却コイル１５がＡｌ合金であるのに対
して冷却媒体流入用ノズル１３及び冷却媒体流出用ノズ
ル１４がステンレススチールであるために、異材溶接が
必要になるという欠点がある。Further, since the above-mentioned cryopanel 11 is configured to indirectly cool by the cooling coil 15 spirally wound around the panel 12, the panel 12 and the cooling coil 15 are completely contacted with each other. However, there is a drawback in that cooling efficiency is reduced. Also,
Since the panel 12 and the cooling coil 15 are made of Al alloy, but the cooling medium inflow nozzle 13 and the cooling medium outflow nozzle 14 are made of stainless steel, there is a disadvantage that welding of different materials is required.
【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、簡単かつ低コストの装置構成で振動の発生
もなく、しかも粒子加速器等の真空領域内の真空度を高
め、かつ維持することのできるクライオパネルを提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a simple and low-cost device configuration without causing vibrations, and further enhances and maintains the degree of vacuum in the vacuum region of a particle accelerator or the like. The purpose is to provide a cryopanel that can be used.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様なクライオパネルを採用した。すな
わち、請求項１記載のクライオパネルは、真空領域内に
設けられ、該真空領域内に残存する分子及び原子を吸着
することにより該真空領域内の真空度を高め、かつ維持
するクライオパネルであって、ハニカム構造の心材と、
該心材の両面に接合される複数の面材とから構成され、
前記心材に冷却媒体流通用の冷却流路が形成されるとと
もに、冷却媒体を前記冷却流路に流入出させる冷却媒体
入口及び冷却媒体出口が設けられてなることを特徴とし
ている。In order to solve the above problems, the present invention employs the following cryopanels. That is, the cryopanel according to claim 1 is a cryopanel that is provided in a vacuum region and that adsorbs molecules and atoms remaining in the vacuum region to increase and maintain the degree of vacuum in the vacuum region. And a core material with a honeycomb structure,
Composed of a plurality of face materials joined to both sides of the core material,
A cooling channel for circulating a cooling medium is formed in the core material, and a cooling medium inlet and a cooling medium outlet for letting the cooling medium into and out of the cooling channel are provided.
【０００８】また、請求項２記載のクライオパネルは、
請求項１記載のクライオパネルにおいて、前記心材に、
冷却媒体入口から冷却媒体出口に続く冷却流路を蛇行状
態に形成し、かつ、前記面材間を連結する流路形成部材
が設けられてなることを特徴としている。The cryopanel according to claim 2 is
The cryopanel according to claim 1, wherein the core material is
It is characterized in that a cooling flow passage that extends from the cooling medium inlet to the cooling medium outlet is formed in a meandering state, and that a flow passage forming member that connects the face materials is provided.
【０００９】[0009]
【作用】本発明の請求項１記載のクライオパネルでは、
ハニカム構造の心材と、該心材の両面に接合される複数
の面材とから構成されることにより、該心材には、冷却
媒体入口から該心材内を貫通し冷却媒体出口に至る冷却
流路が形成されることとなる。そして、該冷却流路に例
えば、液体窒素（Ｌｉｑ−Ｎ2）や液体ヘリウム（Ｌｉ
ｑ−Ｈｅ）等の冷却媒体を流通させることにより、該パ
ネルが所定の温度まで直接かつ効果的に冷却され、該パ
ネルの表面に真空領域内に残存するＮ2，Ｏ2，Ｈ2Ｏ等
の分子やＡｒ等の原子が吸着する。これにより、該真空
領域内の真空度を高め、かつ維持することができる。In the cryopanel according to claim 1 of the present invention,
By comprising a core material having a honeycomb structure and a plurality of face materials joined to both surfaces of the core material, the core material has a cooling flow path that extends from the cooling medium inlet through the core material to the cooling medium outlet. Will be formed. Then, for example, liquid nitrogen (Liq-N 2 ) or liquid helium (Li
By circulating a cooling medium such as q-He), the panel is directly and effectively cooled to a predetermined temperature, and N 2 , O 2 , H 2 O, etc. remaining in the vacuum region on the surface of the panel. Molecules and atoms such as Ar are adsorbed. Thereby, the degree of vacuum in the vacuum region can be increased and maintained.
【００１０】また、請求項２記載のクライオパネルで
は、前記心材に、冷却媒体入口から冷却媒体出口に続く
冷却流路を蛇行状態に形成し、かつ、前記面材間を連結
する流路形成部材が設けられていることにより、冷却媒
体は前記心材の内部を広範囲にわたって斑なく流通す
る。これにより、前記パネルを直接、均一かつ効果的に
冷却することができる。In the cryopanel according to a second aspect of the present invention, a flow passage forming member is formed in the core material in a meandering cooling flow passage extending from a cooling medium inlet to a cooling medium outlet and connecting the face materials. Since the cooling medium is provided, the cooling medium circulates in the inside of the core material over a wide area without unevenness. This allows the panel to be directly and uniformly and effectively cooled.
【００１１】[0011]
【実施例】図１ないし図３は、本発明のクライオパネル
２１の一実施例を示す斜視図である。このクライオパネ
ル２１は、粒子加速器の真空ダクト（真空領域）２２内
に該真空ダクト２２の軸線と一致する様に設けられ、該
真空ダクト２２内に残存するＮ2，Ｏ2，Ｈ2Ｏ等の分子
やＡｒ等の原子を吸着することにより該真空ダクト２２
内の真空度を高め、かつ維持する円筒状のものである。
このクライオパネル２１は、図２に示す様に厚み方向に
間隔を空けて配置されＡｌ合金からなる２枚の面材２
３，２４と、これら２枚の面材２３，２４間に配置され
Ａｌ合金からなるハニカム状の心材２５とが接合されて
パネル２６とされ、次いで、図３に示す様にこのパネル
２６の長手方向が軸線の方向と一致するように円筒状に
加工されたものである。1 to 3 are perspective views showing an embodiment of a cryopanel 21 of the present invention. The cryopanel 21 is provided in a vacuum duct (vacuum region) 22 of the particle accelerator so as to coincide with the axis of the vacuum duct 22, and N 2 , O 2 , H 2 O, etc. remaining in the vacuum duct 22. The vacuum duct 22 by adsorbing such molecules and atoms as Ar.
It has a cylindrical shape that raises and maintains the degree of vacuum inside.
As shown in FIG. 2, the cryopanel 21 includes two face members 2 made of an Al alloy and arranged at intervals in the thickness direction.
3, 24 and a honeycomb-shaped core material 25 made of an Al alloy, which is arranged between these two face materials 23, 24, are joined to form a panel 26, and then, as shown in FIG. It is processed into a cylindrical shape so that its direction matches the direction of the axis.
【００１２】また、前記面材２３の一方の端部には、液
体窒素（Ｌｉｑ−Ｎ2）、液体ヘリウム（Ｌｉｑ−Ｈ
ｅ）等の冷却媒体を流入させる冷却媒体流入用ノズル
（冷却媒体入口）３１が本パネル２６の曲げ加工後溶接
により垂直に取り付けられ、他方の端部には冷却媒体流
出用ノズル（冷却媒体出口）３２が溶接により垂直に取
り付けられている。なお、本パネル２６の側部に冷却媒
体流入用ノズル３１及び冷却媒体流出用ノズル３２が取
り付けられた場合には、これらのノズルをパネル２６に
付けたままで曲げ加工することが可能である。Liquid nitrogen (Liq-N 2 ) and liquid helium (Liq-H) are provided at one end of the face material 23.
A cooling medium inflow nozzle (cooling medium inlet) 31 for inflowing a cooling medium such as e) is vertically attached by welding after bending of the main panel 26, and a cooling medium outflow nozzle (cooling medium outlet) is provided at the other end. ) 32 is attached vertically by welding. When the cooling medium inflow nozzle 31 and the cooling medium outflow nozzle 32 are attached to the side portion of the panel 26, it is possible to perform bending with these nozzles attached to the panel 26.
【００１３】前記心材２５は、断面六角形状の小孔３３
が面方向に互いに隣接して配列されている。そして、こ
れら小孔３３の各側面には連通孔３４が形成され、これ
ら連通孔３４，３４，…により心材２５内に冷却媒体流
通用の冷却流路３５が形成されている。また、心材２５
には、冷却媒体流入用ノズル３１から冷却媒体流出用ノ
ズル３２に続く冷却流路３５を蛇行状態に形成し、か
つ、前記面材２３，２４間を連結する仕切り板（流路形
成部材）３６が該心材２５の短辺方向に沿って互いに平
行となる様に複数個設けられている。また、この心材２
５の各端面はＣチャンネル２５ａ，２５ｂ，…を用いて
シール処理されている。The core member 25 has a small hole 33 having a hexagonal cross section.
Are arranged adjacent to each other in the plane direction. A communication hole 34 is formed on each side surface of each of the small holes 33, and the communication holes 34, 34, ... Form a cooling flow path 35 for circulating a cooling medium in the core material 25. Also, the heartwood 25
In addition, a partition plate (flow passage forming member) 36 which forms a cooling flow passage 35 in a meandering state from the cooling medium inflow nozzle 31 to the cooling medium outflow nozzle 32 and connects the face materials 23 and 24. Are provided so as to be parallel to each other along the short side direction of the core material 25. Also, this heartwood 2
Each end face of 5 is sealed using C channels 25a, 25b, ....
【００１４】次に、このクライオパネル２１を用いて真
空ダクト２２内の真空度を高め、かつ維持する方法につ
いて説明する。まず、図示しないロータリーポンプ（Ｒ
Ｐ）及びターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）を用いて粗引きを
行い、該真空ダクト２２内の真空度を１０-5Torr程度と
する。次いで、冷却媒体流入用ノズル３１から液体窒素
（Ｌｉｑ−Ｎ2）、液体ヘリウム（Ｌｉｑ−Ｈｅ）等の
冷却媒体を冷却流路３５内に流入させる。前記冷却媒体
は前記心材２５の内部を広範囲にわたって斑なく流通す
ることにより、前記心材２５を直接、均一かつ効果的に
冷却する。したがって、パネル２６は均一かつ効果的に
所定の温度に冷却され、該パネル２６の表面に真空ダク
ト２２内に残存するＮ2，Ｏ2，Ｈ2Ｏ等の分子やＡｒ等
の原子が吸着する。これにより、該真空ダクト２２内の
真空度を高め、かつ維持することができる。Next, a method of increasing and maintaining the degree of vacuum in the vacuum duct 22 using this cryopanel 21 will be described. First, a rotary pump (R
P) and a turbo molecular pump (TMP) are used for rough evacuation to make the degree of vacuum in the vacuum duct 22 about 10 −5 Torr. Next, a cooling medium such as liquid nitrogen (Liq-N 2 ) or liquid helium (Liq-He) is caused to flow into the cooling passage 35 from the cooling medium inflow nozzle 31. The cooling medium circulates within the core material 25 over a wide area without unevenness, thereby directly, uniformly and effectively cooling the core material 25. Therefore, the panel 26 is uniformly and effectively cooled to a predetermined temperature, and molecules such as N 2 , O 2 and H 2 O remaining in the vacuum duct 22 and atoms such as Ar are adsorbed on the surface of the panel 26. . As a result, the degree of vacuum in the vacuum duct 22 can be increased and maintained.
【００１５】以上説明した様に、上記実施例のクライオ
パネル２１によれば、厚み方向に間隔を空けて配置され
た２枚の面材２３，２４と、これら面材２３，２４間に
配置されたハニカム状の心材２５とが接合されてパネル
２６とされ、前記心材２５の小孔３３の各側面には連通
孔３４が形成され、これら連通孔３４，３４，…により
心材２５内に冷却媒体流通用の冷却流路３５が形成され
ているので、該冷却流路３５に例えば、液体窒素（Ｌｉ
ｑ−Ｎ2）や液体ヘリウム（Ｌｉｑ−Ｈｅ）等の冷却媒
体を流通させることにより、該パネル２６を所定の温度
まで直接かつ効果的に冷却することができ、該パネル２
６の表面に真空ダクト２２内に残存するＮ2，Ｏ2，Ｈ2
Ｏ等の分子やＡｒ等の原子を吸着させることができ、し
たがって、該真空ダクト２２内の真空度を高め、かつ維
持することができる。As described above, according to the cryopanel 21 of the above-mentioned embodiment, the two face materials 23 and 24 arranged at intervals in the thickness direction and the face materials 23 and 24 are arranged. The honeycomb-shaped core material 25 is joined to form a panel 26, and communication holes 34 are formed on each side surface of the small holes 33 of the core material 25. The communication holes 34, 34, ... Since the cooling cooling flow path 35 is formed, for example, liquid nitrogen (Li
By circulating a cooling medium such as q-N 2 ) or liquid helium (Liq-He), the panel 26 can be directly and effectively cooled to a predetermined temperature.
N 2 , O 2 , H 2 remaining in the vacuum duct 22 on the surface of No. 6
Molecules such as O and atoms such as Ar can be adsorbed, so that the degree of vacuum in the vacuum duct 22 can be increased and maintained.
【００１６】また、従来の様に冷凍機６を設ける必要が
ないので、簡単かつ低コストの装置構成とすることがで
き、また、冷凍機６等に起因する振動の発生もないの
で、ビームモニター等の高精度の測定機に対して外乱を
与えることもなく、これら測定機の測定精度を低下させ
ることもない。また、超伝導マグネットの一部に用いる
場合、磁場分布が乱れることがない。Further, since it is not necessary to provide the refrigerator 6 as in the conventional case, a simple and low-cost device configuration can be realized, and since vibration due to the refrigerator 6 and the like is not generated, the beam monitor is provided. It does not give a disturbance to a high-precision measuring machine such as the above, and does not reduce the measurement accuracy of these measuring machines. When used as a part of a superconducting magnet, the magnetic field distribution is not disturbed.
【００１７】また、前記心材２５に、冷却媒体流入用ノ
ズル３１から冷却媒体流出用ノズル３２に続く冷却流路
３５を蛇行状態に形成し、かつ、前記面材２３，２４間
を連結する仕切り板３６を複数設けてなることとしたの
で、冷却媒体を前記心材２５の内部を広範囲にわたって
斑なく流通させることができ、前記パネル２６を直接、
均一かつ効果的に冷却することができる。したがって、
該真空ダクト２２内の真空度をより高め、かつ維持する
ことができる。Further, a partition plate is formed in the core material 25 in a meandering cooling flow path 35 continuing from the cooling medium inflow nozzle 31 to the cooling medium outflow nozzle 32, and connecting the face materials 23 and 24 together. Since a plurality of 36 are provided, the cooling medium can be circulated within the core material 25 over a wide range without spots, and the panel 26 can be directly
It can be cooled uniformly and effectively. Therefore,
The degree of vacuum in the vacuum duct 22 can be further increased and maintained.
【００１８】なお、上記実施例のクライオパネル２１で
は、面材２３に冷却媒体流入用ノズル３１及び冷却媒体
流出用ノズル３２を溶接により垂直に取り付けることと
したが、冷却媒体流入用ノズル３１及び冷却媒体流出用
ノズル３２の形状、取り付け位置及び取り付け方法は上
記実施例に限定されることなく種々の変更が可能であ
る。例えば、心材２５の端面から突出するように取り付
けてもよく、また溶接以外にジョイントを用いて接続し
てもよい。In the cryopanel 21 of the above embodiment, the cooling medium inflow nozzle 31 and the cooling medium outflow nozzle 32 are vertically attached to the face material 23 by welding. The shape, the mounting position, and the mounting method of the medium outflow nozzle 32 are not limited to the above embodiment, and various changes can be made. For example, they may be attached so as to project from the end surface of the core material 25, or may be connected using a joint other than welding.
【００１９】また、前記仕切り板３６は、該心材２５の
短辺方向に沿って互いに平行となる様に複数個設けるこ
ととしたが、該仕切り板３６の方向は上記実施例に限定
されることなく種々の変更が可能である。例えば、該心
材２５の長手方向に沿って互いに平行となる様に複数個
設けることとしてもよい。Further, a plurality of partition plates 36 are provided so as to be parallel to each other along the short side direction of the core material 25, but the direction of the partition plates 36 is not limited to the above embodiment. It is possible to make various changes without the need. For example, a plurality of core members 25 may be provided so as to be parallel to each other along the longitudinal direction.
【００２０】図４は、上記実施例のクライオパネル２１
の変形実施例を示す斜視図である。なお、図４において
図１ないし図３と同一の構成要素には同一の符号を付し
説明を省略する。このクライオパネル４１は、側面に粗
引き用の真空ノズル４２が設けられた円筒状の真空容器
４３（真空領域）内に該真空容器４３と軸線が一致する
様に設けられ、該真空容器４３内に残存するＮ2，Ｏ2，
Ｈ2Ｏ等の分子やＡｒ等の原子を吸着することにより該
真空容器４３内の真空度を高め、かつ維持する円筒状の
もので、パネル２６の上端部には、真空容器４３の上蓋
４４を貫通する様に冷却媒体流入用ノズル３１及び冷却
媒体流出用ノズル３２が取り付けられている。このクラ
イオパネル４１においても、上記実施例のクライオパネ
ル２１と同様の作用・効果を奏することができる。FIG. 4 shows the cryopanel 21 of the above embodiment.
It is a perspective view which shows the modification of this. In FIG. 4, the same components as those in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. This cryopanel 41 is provided in a cylindrical vacuum container 43 (vacuum region) having a vacuum nozzle 42 for roughing on its side surface so that its axis line coincides with that of the vacuum container 43. Remaining N 2 , O 2 ,
It has a cylindrical shape that raises and maintains the degree of vacuum in the vacuum container 43 by adsorbing molecules such as H 2 O and atoms such as Ar. The upper end of the panel 26 has a top cover 44 for the vacuum container 43. A cooling medium inflow nozzle 31 and a cooling medium outflow nozzle 32 are attached so as to penetrate through. Also in this cryopanel 41, it is possible to achieve the same actions and effects as the cryopanel 21 of the above-mentioned embodiment.
【００２１】図５は、上記実施例のクライオパネル２１
の他の変形実施例であるクライオチェンバー５１を示す
斜視図である。なお、図５においても図１ないし図３と
同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略する。
このクライオチェンバー５１は、クライオパネル２１が
設けられた真空ダクト２２，２２，…のそれぞれの軸線
方向が一致する様に接続された長尺の真空チェンバーで
あり、真空ダクト２２，２２，…のそれぞれのクライオ
パネル２１により該クライオチェンバー５１内に残存す
るＮ2，Ｏ2，Ｈ2Ｏ等の分子やＡｒ等の原子を吸着する
ことにより該クライオチェンバー５１内の真空度を高
め、かつ維持するものである。これらの真空ダクト２
２，２２，…のうち所定位置の真空ダクト２２には、ゲ
ート弁５２を介してターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）５３が
接続されている。このクライオチェンバー５１において
も、上記実施例のクライオパネル２１と同様の作用・効
果を奏することができる。FIG. 5 shows the cryopanel 21 of the above embodiment.
It is a perspective view which shows the cryo chamber 51 which is another modified example. Note that, also in FIG. 5, the same components as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
The cryochamber 51 is a long vacuum chamber connected so that the respective axial directions of the vacuum ducts 22, 22, ... With the cryopanel 21 are aligned with each other, and each of the vacuum ducts 22, 22 ,. By adsorbing molecules such as N 2 , O 2 and H 2 O and atoms such as Ar remaining in the cryochamber 51 by the cryopanel 21 of FIG. 1, the degree of vacuum in the cryochamber 51 is increased and maintained. Is. These vacuum ducts 2
A turbo molecular pump (TMP) 53 is connected via a gate valve 52 to the vacuum duct 22 at a predetermined position among 2, 2 ,. Also in this cryochamber 51, it is possible to achieve the same actions and effects as the cryopanel 21 of the above-mentioned embodiment.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項１記
載のクライオパネルによれば、ハニカム構造の心材と、
該心材の両面に接合される複数の面材とから構成され、
前記心材に冷却媒体流通用の冷却流路が形成されるとと
もに、冷却媒体を前記冷却流路に流入出させる冷却媒体
入口及び冷却媒体出口が設けられてなることとしたの
で、該冷却流路に冷却媒体を流通させることにより、該
パネルを所定の温度まで直接かつ効果的に冷却すること
ができ、該パネルの表面に真空領域内に残存するＮ2，
Ｏ2，Ｈ2Ｏ等の分子やＡｒ等の原子を吸着させることが
でき、したがって、該真空領域内の真空度を高め、かつ
維持することができる。As described above, according to the cryopanel of claim 1 of the present invention, a core material having a honeycomb structure,
Composed of a plurality of face materials joined to both sides of the core material,
Since a cooling channel for cooling medium flow is formed in the core material, and a cooling medium inlet and a cooling medium outlet for letting the cooling medium flow in and out of the cooling channel are provided, the cooling channel is provided in the cooling channel. By circulating the cooling medium, the panel can be cooled directly and effectively to a predetermined temperature, and N 2 remaining in the vacuum region on the surface of the panel,
Molecules such as O 2 and H 2 O and atoms such as Ar can be adsorbed, so that the degree of vacuum in the vacuum region can be increased and maintained.
【００２３】また、従来の様に冷凍機等を設ける必要が
ないので、簡単かつ低コストの装置構成とすることがで
き、また、冷凍機等に起因する振動の発生もないので、
ビームモニター等の高精度の測定機に対して外乱を与え
ることもなく、これら測定機の測定精度を低下させるこ
ともない。また、超伝導マグネットの一部に用いる場
合、磁場分布が乱れることがない。Further, since it is not necessary to provide a refrigerator or the like as in the conventional case, a simple and low-cost device configuration can be realized, and vibration due to the refrigerator or the like is not generated.
No disturbance is given to a high-precision measuring instrument such as a beam monitor, and the measurement precision of these measuring instruments is not deteriorated. When used as a part of a superconducting magnet, the magnetic field distribution is not disturbed.
【００２４】また、請求項２記載のクライオパネルによ
れば、請求項１記載のクライオパネルにおいて、前記心
材に、冷却媒体入口から冷却媒体出口に続く冷却流路を
蛇行状態に形成し、かつ、前記面材間を連結する流路形
成部材が設けられてなることとしたので、冷却媒体を前
記心材の内部を広範囲にわたって斑なく流通させること
ができ、前記パネルを直接、均一かつ効果的に冷却する
ことができる。したがって、該真空領域内の真空度をよ
り高め、かつ維持することができる。According to a second aspect of the present invention, in the cryopanel of the first aspect, the core material is formed with a cooling passage extending from a cooling medium inlet to a cooling medium outlet in a meandering state, and Since the flow path forming member that connects the face materials is provided, the cooling medium can be distributed in the core material over a wide area without unevenness, and the panel can be directly and uniformly and effectively cooled. can do. Therefore, the degree of vacuum in the vacuum region can be further increased and maintained.
【００２５】以上により、簡単かつ低コストの装置構成
で振動の発生もなく、しかも粒子加速器等の真空領域内
の真空度を高め、かつ維持することのできるクライオパ
ネルを提供することができる。As described above, it is possible to provide a cryopanel which has a simple and low-cost device structure, does not generate vibration, and can increase and maintain the degree of vacuum in the vacuum region of a particle accelerator or the like.
【図１】本発明のクライオパネルの一実施例を示す斜視
図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a cryopanel of the present invention.
【図２】本発明のクライオパネルの加工前の一状態を示
す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a state before processing of the cryopanel of the present invention.
【図３】本発明のクライオパネルの加工後の一状態を示
す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state after processing of the cryopanel of the present invention.
【図４】本発明のクライオパネルの変形実施例を示す斜
視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a modified example of the cryopanel of the present invention.
【図５】本発明のクライオパネルの他の変形実施例を示
す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing another modified embodiment of the cryopanel of the present invention.
【図６】従来のクライオパネルを示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a conventional cryopanel.
【図７】従来の他のクライオパネルを示す正面図であ
る。FIG. 7 is a front view showing another conventional cryopanel.
２１ クライオパネル ２２ 真空ダクト（真空領域） ２３，２４ 面材 ２５ 心材 ２５ａ，２５ｂ Ｃチャンネル ２６ パネル ３１ 冷却媒体流入用ノズル（冷却媒体入口） ３２ 冷却媒体流出用ノズル（冷却媒体出口） ３３ 小孔 ３４ 連通孔 ３５ 冷却流路 ３６ 仕切り板（流路形成部材） ４１ クライオパネル ４２ 真空ノズル ４３ 真空容器（真空領域） ４４ 上蓋 ５１ クライオチェンバー ５２ ゲート弁 ５３ ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ） 21 cryopanel 22 vacuum duct (vacuum region) 23, 24 face material 25 core material 25a, 25b C channel 26 panel 31 cooling medium inflow nozzle (cooling medium inlet) 32 cooling medium outflow nozzle (cooling medium outlet) 33 small hole 34 Communication hole 35 Cooling flow path 36 Partition plate (flow path forming member) 41 Cryo panel 42 Vacuum nozzle 43 Vacuum container (vacuum region) 44 Top lid 51 Cryo chamber 52 Gate valve 53 Turbo molecular pump (TMP)
Claims (2)
残存する分子及び原子を吸着することにより該真空領域
内の真空度を高め、かつ維持するクライオパネルであっ
て、 ハニカム構造の心材と、該心材の両面に接合される複数
の面材とから構成され、 前記心材に冷却媒体流通用の冷却流路が形成されるとと
もに、冷却媒体を前記冷却流路に流入出させる冷却媒体
入口及び冷却媒体出口が設けられてなることを特徴とす
るクライオパネル。1. A cryopanel provided in a vacuum region for adsorbing molecules and atoms remaining in the vacuum region to increase and maintain the degree of vacuum in the vacuum region, comprising a honeycomb-structured core material. And a plurality of face materials joined to both surfaces of the core material, a cooling flow path for circulating a cooling medium is formed in the core material, and a cooling medium inlet for allowing a cooling medium to flow in and out of the cooling flow path. And a cooling medium outlet.
て、 前記心材に、冷却媒体入口から冷却媒体出口に続く冷却
流路を蛇行状態に形成し、かつ、前記面材間を連結する
流路形成部材が設けられてなることを特徴とするクライ
オパネル。2. The cryopanel according to claim 1, wherein the core material is formed with a cooling flow path extending from a cooling medium inlet to a cooling medium outlet in a meandering state and connecting the face materials. A cryopanel characterized by being provided with.
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|---|---|---|---|
| JP21697492A JP3271317B2 (en) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | Cryopanel |
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|---|---|---|---|
| JP21697492A JP3271317B2 (en) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | Cryopanel |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0666254A true JPH0666254A (en) | 1994-03-08 |
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| JP (1) | JP3271317B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102094786A (en) * | 2011-01-28 | 2011-06-15 | 北京航空航天大学 | Liquid nitrogen liquid helium double-medium compatible plume adsorption pump and refrigerating method thereof |
| CN109751218A (en) * | 2017-11-03 | 2019-05-14 | 核工业西南物理研究院 | Built-in high vacuum cryogenic condensation aspiration pump |
-
1992
- 1992-08-14 JP JP21697492A patent/JP3271317B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102094786A (en) * | 2011-01-28 | 2011-06-15 | 北京航空航天大学 | Liquid nitrogen liquid helium double-medium compatible plume adsorption pump and refrigerating method thereof |
| CN109751218A (en) * | 2017-11-03 | 2019-05-14 | 核工业西南物理研究院 | Built-in high vacuum cryogenic condensation aspiration pump |
| CN109751218B (en) * | 2017-11-03 | 2023-10-20 | 核工业西南物理研究院 | Built-in high-vacuum low-temperature condensing air pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3271317B2 (en) | 2002-04-02 |
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