JPS60163475A - 極低温容器 - Google Patents

極低温容器

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JPS60163475A
JPS60163475A JP59018562A JP1856284A JPS60163475A JP S60163475 A JPS60163475 A JP S60163475A JP 59018562 A JP59018562 A JP 59018562A JP 1856284 A JP1856284 A JP 1856284A JP S60163475 A JPS60163475 A JP S60163475A
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JP
Japan
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wall
bath
evaporated
gas
cryogenic
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Pending
Application number
JP59018562A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Amano
天野 俊之
Akinori Ohara
尾原 昭徳
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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】 〔発明の技術分野〕 この発#4は、例えば超電萼マグネットなどを冷却する
極低温容器に関し、特に熱侵入量の改善(関するもので
ある。
〔従来技術〕
従来この種の容器としては第1図に示すものがあった。
図において、fil V′i例えば超電辱マグネットな
どのWt冷却体、(2)け被冷却体+I+を内蔵し、冷
媒として液体ヘリウムを貯める極低44Vil、(31
は極低温+M +21への熱侵入を低減するために極低
m 411 +21の周囲に設けられ足熱シールド板、
14)は熱シールド板i3j f冷却するために、極低
温槽(2)から流出する蒸発ヘリウムガスを通すシール
ド配管、(51は極低温槽(2)への熱侵入を低減する
ために設けられ、液体窒素を貯める液体窒素槽であわ、
この例では熱シールド板(3)と液体蓋素槽15+とに
裏幻熱シールド部?構成している。+61は極低温槽(
2)、熱シールド板]3)、お工び液体窒素槽(5)全
収納する真空槽、(7)は液体窒素WI+51に液体窒
素(以下LN2と称す)を注液するLN2注入管、+8
1 I″ii蒸発窒素ガス(以下GN2と称す)を放出
でるGN2放出管、(9)は極低温4’l +21 K
 g体ヘリウム(以下LH,と称す)全注液するLH,
注入管−101H蒸発したヘリウムガスC以下GHQと
称す)をシールド配管141ケ通した後に放出するGH
e放出管、(1狙)、 fnb)はそれぞれ極低温槽(
2)への熱侵入を低減するためのサーマルアンカ部およ
び冷却部である。また、第1図VCに示していないが、
真空槽+61 VCは外部からの惑侵入綴の低減ケ図る
ため、通常、141i惑材などが施されている。
一般に、超N4マグ洋ットなどを冷却する極低温容器は
第11AIIC示したようVC複雑な構造?有している
。これらはすべて極低温槽(2)への、@浸入漬?低減
するためになされているもので、熱侵入量の低減I′i
極低温技術において最も重要な問題である。
次に動作について、この点を主として説明する。
超電導マグネットill ’e収納する極低温槽(2)
や液体窒素槽−5日では、必ずある程贋の熱が侵入する
。そhらは次の3つに大別できる。第1は熱伝導による
もの、第2は対流によるもの、第3!/i熱輻射による
ものである。第1の熱伝導は、図示されていな(ハが、
隠低温楢(2)や液体蓋素檜(51ヲ支える支持オ、ハ
ワーリード、計測線、おLびヘリウムや窒素の注入、放
出管(7)〜[01などの配線類から侵入するものであ
る。この熱侵入量を可能な限り低減する定めにサーマル
アンカ(lla)声どを設けたり、あるいは云導長さを
長く収る工うな工夫がなされている。第2の対流は極低
温槽(2)や液体窒素槽(51を収り巻くガス相の流れ
にLる熱侵入であり、これについては、極低温槽(2)
や液体窒素槽(61を真空槽16)で櫃うことにエリ真
空状態で囲み、対流をなくすることVCLり対処してい
る。第3の熱輻射については、高温側の温度を可能な限
り下げることが必要なため、熱シールド板(3)や図示
されていないが断熱材などを設ける構造とすることにL
り低減化が図られている。第1図に示す従来例では、熱
シールド板(3)け極低温槽(2)からの蒸発GHθに
よってシールド配管(41ヲ通じ冷却されるもので、液
体窒素槽(51と合せて2重シールド構造となっている
。この熱輻射VcLる熱侵入は総熱侵入員において大き
なウェイトを占め、また、輻射城は温度の4乗に比例す
ることから、可能な限り高温側の温度を下げ、かつシー
ルドsを設けることにより段階的な温度分布を持たせる
ことが、熱侵入量の低減に効果的である゛ことがわかる
。このような考えの基に、従来の極低温容器は第1図に
示す工つな構造となっていた。しかし、真空槽(6)の
内壁温度は外気温vcなっており、液体窒素槽(51へ
の熱侵入はかなり大きい。一方、ヘリウムの注入、放出
管[9+ 、 +101 ’に冷却する定めの冷却部(
]11)) k通り放出されるGIJjやシールド配管
141ヲ通り放出されるGHeけ、極低温容器出口では
、筐だかなり低温であり、その分だけ寒冷を失っている
という欠点かあった。
〔発明の概要〕
この発明t−tJ2J上のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、真空槽内壁に沿ってガス
通路を設け、このガス通路VC熱シールド部から流出す
る蒸発窒素ガス″1次は蒸発ヘリウムガスを供給して上
記真空槽内壁との間で熱交換させるようにすることによ
り、従来捨てていたGHeあるいけGNaの寒冷を利用
して上記真空槽内壁の温度を下げ、熱侵入量の低減を図
ることを目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一美施例について図をもとに説明する
。第2図において、ill〜(nb) !I′i第1図
に示す従来のものと同一である。nsa Vi真空槽(
6)内壁に沿って設けたガス通路であり、このガス通路
(121に液体窒素槽(5)より流出する蒸発GNRを
供給して真空槽(6)内壁との間でf、s交換させ、真
空槽(6)内壁の温度?下げる工うになツ11ごいる。
以上の工うに構成された極低温容器において、被冷却体
+l+を納めである極低温槽(2)およびこねを収り囲
む液体窒素槽(6)への熱侵入には従来と同様の原因が
存在し、云尋によるものや対流によるものには変化がな
い。しかし、輻射による液体窒素槽(51への熱侵入量
は低減させることができる。例えば、仮りに真空槽(6
)内壁の温度が従来の極低温容器でY′1300にであ
り、この発明の一実施例によるものでは295Kになつ
tとすれば、輻装置は温度の4乗に比例することから、
(295/300 )’中0.94となり、おおよそ6
%の低減が実現できる。
なお、上記実施例ではガス通路[+21に蒸発GN2を
供給した場合について示したが、シールド配管(4)?
通過し友蒸発GHeを供給してもよい。
また、ガス通路(121の構造は、真空槽(6)内壁と
GH2やGH,などの4v、冷とが効率良く熱交換でき
るものであれば工い。
また、上記実施例では極低温槽(2)への熱侵入を低減
する熱シールド部を蒸発GHeを利用した熱シールド板
(3)と1.NI?利用した液体望素* +51の両方
で構成した場合について丞したが、どちらか一方の場合
でも上記実施例と同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上の二うに、この発明によれば、真空槽内壁に沿って
ガス通wrヲ設け、このガス通路に熱シールド部から流
出する蒸発N素ガスまtは蒸発ヘリウムガスを供給して
上記真空槽内壁との間で熱交換させるようKLeので、
従来捨てていたGHeあるいはGNgの寒冷を利用して
上記真空槽内壁の温度?−下げることができ、熱侵入罎
が低減される効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の極低温容器を示すIIT面図、第2図は
この発明の一実施例による極低温容6ケ示す曲面図であ
る。 図において、il+は被冷却体、(2)は極低温槽、(
31は然シールド板、151は液体窒素槽、+61に真
空槽、f12’triガス通路であり、熱シールド板(
3)と液体窒素槽(6)とで熱シールド部を構成してい
る。 なお1図中同一符号は同一またけ相当部分全示すものと
する。 代理人 大岩増雄 第1肉 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被冷却体を内蔵し、冷媒として液体ヘリウム?貯める極
    低温槽と、この極低温槽への熱侵入全低減するために設
    けられ、液体窒素または上記極低温槽から流出する蒸発
    ヘリウムガスの少なくとも一方ケ利用しt熱シールド部
    と、上記極低rIA槽お工び熱シールド部全収納する真
    空槽とを有する極低温容器において、上記真空槽内壁に
    沿ってガス通iを設け、このガス通路に上記熱シールド
    部から流出する蒸発窒素ガスまたは上記蒸発ヘリウムガ
    スを供給して上記真空槽内壁との間で熱交換させるよう
    にしたことケ特徴とする極低温容器。
JP59018562A 1984-02-02 1984-02-02 極低温容器 Pending JPS60163475A (ja)

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JP59018562A Pending JPS60163475A (ja) 1984-02-02 1984-02-02 極低温容器

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014196439A2 (ja) 2013-06-03 2014-12-11 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 電波測定装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014196439A2 (ja) 2013-06-03 2014-12-11 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 電波測定装置
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