JPS58146917A - クライオスタツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明はジ逓セフソン素子等の超低温で作動するコンピ
ュータ用の超低温機器（以下クライオスタットと記す。

）に係り、特にコンピュータをクライオスタット内に出
し入れさせるときの熱流入及びクライオスタット内の液
体冷媒の損失を少なくしたクライオスタットに関する。

（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
イオスタッ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
のジロセフソン素子等を用いた形の大きなコンピュータ
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ュータに水分および大気が氷結す
る等の問題があった。

（３）従来技術と問題点 従来、クライオスタット内にコンピュータを出し入れし
、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。

クライオスタット中にジロ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ンドに挿入す
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ッ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
ット内を真空状態とし、次に液体窒素等の低温冷媒をク
ライオスタッ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、ジせセフソン素子で
構成されたコンピュ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。さらにコンピュータ
に付着した水分が氷結し低温になったコンピュータに霜
がつく等の問題があった。

（４）発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、コンピュータをクライ
オスタンドに出し入れする際に該コンピュータの持つ熱
によって液体ヘリウムが損失するのを少なくすると共に
コンピュータに付着した水分が氷結あるいは低温になっ
たコンピュータに霜が付着しないクライオスタンドを提
供することも目的とするものである。

（５）発明の構成 そして、この目的は本発明によれば低温作動用コンピュ
ータを出し入れするようにじた低温冷媒を満たしたクラ
イオスタンドに予備室を配設すると共に該クライオスタ
ットの開口部をシャッタ状になし、上記コンピュータを
予冷、予熱するようにしてなることを特徴とするクライ
オスタットを提供することによって達成される。

（６）発明の実施例 以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明のクライオスタットを示す絡線的側断面
図であり、１は全体としてクライオスタットであり、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
ーパインシュレージを介在させ、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、０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、シャッタ９
を介して仕切られている。シャッタ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３ａを有し
、該フランジ部にはゴム等の０リング３ｂを配し、二分
割にされたシャツタ板９ａ。

９ｂよりなるシャッタ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、シャッタ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
ピュータ２５が下部室３ｄに挿入されることで発生した
熱によって気化されたへりつ去ガスが液化機１９に回収
されるようになされ、液化機はコンピュータ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、コンピュータ２５をクライオスタン
ド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ュータ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ットｌと予備室４を予冷する。

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。

次にシャッタ９のゲートバルブを開いてコンピュータ２
５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中にコンピュータ
を挿入する。

次にシャッタ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。

次にコンピュータ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、シャッタ９のゲートバ
ルブを開いてシャッタを開きコンピュータ２５を予備室
８内に引き上げる。

次に弁２３を閉じてシャッタ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、コンピュータ２５を予熱し、第１の開
口部を開いてコンピュータ２５をクライオスタンド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ャッタ９ｂ他の実施例を
示すもので、シャッタ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の開口部を共にシャッタ構造として
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ッ
トによればコンピュータをクライオスタットに出し入れ
する際にコンピュータの持っていル熱によって第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
予備室を通して予冷、予熱を行うためコンピュータに付
着した水分が氷結したり、霜が付着したり現象を除去す
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ットの路線的側断面図、
第２図は第１図のシャッタ部分の一部を切断した斜視図
、第３図はシャッタの他の実施例を示す斜視図である。 １・・・クライオスタット、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・・・シャッタ、９ａ、９ｂ・・
・シャツタ板、１０，１３゜１Ｂ、２０，２１，２２．
２４・・・管、１１゜１４．１７．２３・・・弁、１２
・・・真空ポンプ、１５・・・貯蔵びん、１６・・・ヘ
リウムカスボンベ、１９・・・液化機。 杢 鵠　］　７ 図 １　　　　　　　　　９ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 低温作動用コンピュータを出し入れするようにした低温
   冷媒を満したクライオスタットに予備室を配設すると共
   に該クライオスタットの開口部をシャッタ状になし、前
   記コンピュータを予冷、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ンド。