JPS5986276A - クライオスタツト - Google Patents
クライオスタツトInfo
- Publication number
- JPS5986276A JPS5986276A JP57195996A JP19599682A JPS5986276A JP S5986276 A JPS5986276 A JP S5986276A JP 57195996 A JP57195996 A JP 57195996A JP 19599682 A JP19599682 A JP 19599682A JP S5986276 A JPS5986276 A JP S5986276A
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- JP
- Japan
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- expander
- metal
- machine
- cryostat
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は極低温下で動作する機器、特に超電導応用機器
を極低温に維持するクライオスタットに関する。
を極低温に維持するクライオスタットに関する。
比較的小形の超電導機器を冷却する場合、小形の冷凍機
を使用することが考えられる。第１図に従来の方法の一
例を示す。１が被冷却体である超電導コイル、２が超電
導コイルを冷却する液体ヘリウム、３が超電導コイル１
及び液体ヘリウム２を収納する容器で、真空容器４の中
に断熱支持体５を介して支持されている。６は真空容器
４の内部に容器３を囲うようにして設置されたじゃへい
体で冷媒により液体窒素温度付近に冷やされる。
を使用することが考えられる。第１図に従来の方法の一
例を示す。１が被冷却体である超電導コイル、２が超電
導コイルを冷却する液体ヘリウム、３が超電導コイル１
及び液体ヘリウム２を収納する容器で、真空容器４の中
に断熱支持体５を介して支持されている。６は真空容器
４の内部に容器３を囲うようにして設置されたじゃへい
体で冷媒により液体窒素温度付近に冷やされる。
７は冷却の初期に液体ヘリウムまたは気体ヘリウムを出
し入れする管で２本に分けることもある。
し入れする管で２本に分けることもある。
８は、ギホードマクマホン・サイクルあるいはツルベイ
・サイクルと呼ばれる小形冷凍機の膨張機でシリンダ９
の内側に蓄冷器を内蔵するピストン１０があって駆動部
１１によシ往復動している。
・サイクルと呼ばれる小形冷凍機の膨張機でシリンダ９
の内側に蓄冷器を内蔵するピストン１０があって駆動部
１１によシ往復動している。
第１図は２段の膨張機を示し、各段の先端部で寒冷を発
生し、この裸冷を取シ出す冷却管１２及び１３が固定さ
れている。第１の熱交換器１４を経て供給される冷媒ヘ
リウムは冷却管１２で冷却され、その後、しやへい体６
を冷却して第２の熱交換器１５に入シ、次いで冷却管１
３でさらに温度が下げられ、第３の熱交換器１６を通っ
て膨張弁１７で膨張し一部液化する。冷媒は凝縮器１８
で吸熱して、第３の熱交換器１６、第２の熱交換器１５
、第１の熱交換器１４のそれぞれ低圧側を通って常温の
圧縮機糸１９へ戻る。膨張機及び熱交換器と圧縮機系は
連結管２０及び２１で連結されている。圧縮機系には、
圧縮機本体、冷却器、圧力バッファー、フィルタまたは
精製器が含まれる。
生し、この裸冷を取シ出す冷却管１２及び１３が固定さ
れている。第１の熱交換器１４を経て供給される冷媒ヘ
リウムは冷却管１２で冷却され、その後、しやへい体６
を冷却して第２の熱交換器１５に入シ、次いで冷却管１
３でさらに温度が下げられ、第３の熱交換器１６を通っ
て膨張弁１７で膨張し一部液化する。冷媒は凝縮器１８
で吸熱して、第３の熱交換器１６、第２の熱交換器１５
、第１の熱交換器１４のそれぞれ低圧側を通って常温の
圧縮機糸１９へ戻る。膨張機及び熱交換器と圧縮機系は
連結管２０及び２１で連結されている。圧縮機系には、
圧縮機本体、冷却器、圧力バッファー、フィルタまたは
精製器が含まれる。
装置稼動中は注入弁２２を閉じて、超電導コイル１は凝
縮器１８内の液体よりわずかに高い温度の液体ヘリウム
で冷却されることとなる。
縮器１８内の液体よりわずかに高い温度の液体ヘリウム
で冷却されることとなる。
故障のことを考えると、可動部分がもつとも故障し易く
、シ／こがって第１図の例では膨張機８の故障の確率が
高い。これを修理するためには、いったんクライオスタ
ット全体を暖めて常温に戻してから分解しなければなら
ない。これでは、超電導コイルを連続的に使用すること
は不可能である。
、シ／こがって第１図の例では膨張機８の故障の確率が
高い。これを修理するためには、いったんクライオスタ
ット全体を暖めて常温に戻してから分解しなければなら
ない。これでは、超電導コイルを連続的に使用すること
は不可能である。
このように、従来は冷凍機が故障すると機器の使用を−
たん中断せざるを得す、これは、恒常的に使用する装置
にとってはきわめて大きな問題であった。
たん中断せざるを得す、これは、恒常的に使用する装置
にとってはきわめて大きな問題であった。
本発明の目的は、冷凍機が故障した時部品交換を容易に
し、極低温の継続的維持を可能にすると本発明の特徴は
膨張機をクライオスタット本体と着脱可能に嵌合し、膨
張機の寒冷を室温では液状の金属を介して熱接触により
伝達させるようにし、膨張機をはずす時は上記金属を加
熱溶融させるようにしたことにある。
し、極低温の継続的維持を可能にすると本発明の特徴は
膨張機をクライオスタット本体と着脱可能に嵌合し、膨
張機の寒冷を室温では液状の金属を介して熱接触により
伝達させるようにし、膨張機をはずす時は上記金属を加
熱溶融させるようにしたことにある。
以下、本発明の一実施例を第２図によシ説明する。第２
図ＶＣは第１図に示す膨張機８の周辺のみを示す。シリ
ンダ９に嵌合する収納部３０は真空容器４に一体的に取
り伺けられている。収納部３０の端面には冷却管１２及
び１３が巻いて固定してあり、シリンダ９の端面とのす
き間に室温では液状を呈するガリウムまたはその合金、
または水銀などの金属３１を埋めて熱接触させる。シリ
ンダ９の端面には接触面積を拡げたシ、接触性を良好に
するために凸起３２を設けてもよい。また、シリンダ９
と収納部８との間隙の圧力を均一化するために連通孔３
３を開けておく。膨張機８を取シはすすときは、低温下
で固化した金属を溶融させるだめの加熱用ヒータ３４．
３５を使って加熱し温度１１３６，３７でその状況をモ
ニタする。
図ＶＣは第１図に示す膨張機８の周辺のみを示す。シリ
ンダ９に嵌合する収納部３０は真空容器４に一体的に取
り伺けられている。収納部３０の端面には冷却管１２及
び１３が巻いて固定してあり、シリンダ９の端面とのす
き間に室温では液状を呈するガリウムまたはその合金、
または水銀などの金属３１を埋めて熱接触させる。シリ
ンダ９の端面には接触面積を拡げたシ、接触性を良好に
するために凸起３２を設けてもよい。また、シリンダ９
と収納部８との間隙の圧力を均一化するために連通孔３
３を開けておく。膨張機８を取シはすすときは、低温下
で固化した金属を溶融させるだめの加熱用ヒータ３４．
３５を使って加熱し温度１１３６，３７でその状況をモ
ニタする。
膨張機を着装する場合は、あらかじめ収納部３０の底面
に所要量の液体金属３１を貯めておき、常γ品状態で挿
入する。その結果、収納部３ｏとシリンダ９の端面とが
熱的に接触し、この部分が冷却されてくると固化してさ
らに熱接触状態は良くなる。いつほう、膨張機８が故障
したときは、ヒータ３４，３５に通電して温度計３６．
３７が常温になるまで加熱すれは、金属３１は溶融して
容易に膨張機を抜くことができる。このとき、クライオ
スタットの他の部分例えば超電導コイル１は極低温のま
まである。熱交換器１４，１５．１６をあたためないよ
うにするため、冷却管１２゜１３と熱交換器１４．１５
．１６の間は熱伝導率の小さい金属管で連結するとよい
。
に所要量の液体金属３１を貯めておき、常γ品状態で挿
入する。その結果、収納部３ｏとシリンダ９の端面とが
熱的に接触し、この部分が冷却されてくると固化してさ
らに熱接触状態は良くなる。いつほう、膨張機８が故障
したときは、ヒータ３４，３５に通電して温度計３６．
３７が常温になるまで加熱すれは、金属３１は溶融して
容易に膨張機を抜くことができる。このとき、クライオ
スタットの他の部分例えば超電導コイル１は極低温のま
まである。熱交換器１４，１５．１６をあたためないよ
うにするため、冷却管１２゜１３と熱交換器１４．１５
．１６の間は熱伝導率の小さい金属管で連結するとよい
。
本発明によれば、膨張機の着脱が、被冷却体に熱的な擾
乱を与えることなく、容易に行えるという効果があル、
装置としての信頼性向上に寄与する。
乱を与えることなく、容易に行えるという効果があル、
装置としての信頼性向上に寄与する。
第１図は、従来の実施例の模式を示す断面図、第２図は
本発明の一実施例を示す部分断面図である。 １・・・超電導コイル、２・・・ｌ夜体ヘリウム、３・
・・容器、６・・化やへい体、４＊＊・真空容器、訃刊
膨張磯、９・・・シリンダ、１０・・・ピストン、１９
・・・圧縮機系、■ １ 図 ”４ ｚ 図
本発明の一実施例を示す部分断面図である。 １・・・超電導コイル、２・・・ｌ夜体ヘリウム、３・
・・容器、６・・化やへい体、４＊＊・真空容器、訃刊
膨張磯、９・・・シリンダ、１０・・・ピストン、１９
・・・圧縮機系、■ １ 図 ”４ ｚ 図
Claims (1)
- 極低温で作動する被冷却体、これを収納する低温容器、
その周囲を包囲するじゃへい体、これらを包み込む真空
容器、蓄冷器を内蔵し上記真空容器内部に設けられた膨
張機、該膨張機の寒冷発生部と熱交換する循環系、該膨
張機と該循環系に冷媒を循環させるための圧縮機系とか
らなるクライオスタットにおいて、該膨張機に嵌合する
収納部を該真空容器に一体的に取シ伺け、該循環系に連
結された冷却部と該膨張機の寒冷発生部との間に液体金
属を介在させ、かつ該冷却部付近に加熱用ヒータを併設
したことを特徴とするクライオスタット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195996A JPS5986276A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | クライオスタツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195996A JPS5986276A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | クライオスタツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5986276A true JPS5986276A (ja) | 1984-05-18 |
Family
ID=16350484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57195996A Pending JPS5986276A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | クライオスタツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5986276A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6195585A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-14 | Hitachi Ltd | 冷凍機付きクライオスタツト |
| JPH0340475A (ja) * | 1989-04-10 | 1991-02-21 | General Electric Co <Ge> | 超伝導磁石 |
| GB2430023A (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-14 | Bruker Biospin Gmbh | A Superconducting Magnet System With a Refrigerator for Re-Liquifying Cryogenic Fluid in a Tubular Conduit |
| JP2008025858A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | サブクール低温装置 |
| EP3540452A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-18 | General Electric Company | Thermal interposer for a cryogenic cooling system |
| JP2022030736A (ja) * | 2020-08-07 | 2022-02-18 | 株式会社東芝 | 極低温冷凍機の加熱装置 |
-
1982
- 1982-11-10 JP JP57195996A patent/JPS5986276A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6195585A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-14 | Hitachi Ltd | 冷凍機付きクライオスタツト |
| JPH0340475A (ja) * | 1989-04-10 | 1991-02-21 | General Electric Co <Ge> | 超伝導磁石 |
| GB2430023A (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-14 | Bruker Biospin Gmbh | A Superconducting Magnet System With a Refrigerator for Re-Liquifying Cryogenic Fluid in a Tubular Conduit |
| GB2430023B (en) * | 2005-09-09 | 2010-04-28 | Bruker Biospin Gmbh | Superconducting magnet system with refrigerator for re-liquifying cryogenic fluid in a tubular conduit |
| JP2008025858A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | サブクール低温装置 |
| JP4679457B2 (ja) * | 2006-07-18 | 2011-04-27 | 株式会社東芝 | サブクール低温装置 |
| EP3540452A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-18 | General Electric Company | Thermal interposer for a cryogenic cooling system |
| JP2022030736A (ja) * | 2020-08-07 | 2022-02-18 | 株式会社東芝 | 極低温冷凍機の加熱装置 |
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