JPS62234306A - 磁石クライオスタツト用の低コスト中間放射シ−ルド - Google Patents
磁石クライオスタツト用の低コスト中間放射シ−ルドInfo
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- JPS62234306A JPS62234306A JP61308981A JP30898186A JPS62234306A JP S62234306 A JPS62234306 A JP S62234306A JP 61308981 A JP61308981 A JP 61308981A JP 30898186 A JP30898186 A JP 30898186A JP S62234306 A JPS62234306 A JP S62234306A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超電導磁石クライオスタットに用いる放射シー
ルドに関する。
ルドに関する。
［発明の背景］
低温液体の損失の小さい超電導磁石クライオスタット（
極低温Ｉりを建造するには、通常少なくとも２つの放射
シールドを液体ヘリウム容器と周囲構造との間に設ける
必要がある。典型的には、相対的に温度の高い方のシー
ルドは液体窒素で冷却され、相対的に温度の低い方のシ
ールドはヘリウム蒸発（ボイル・オフ）ガスで冷却され
る。温度の低い方のシールドは、中間シールドとも呼ば
れ、張力部材として働らくタイ中ロッドにより窒素容器
から支持され、この窒素容器はタイ・ロッドにより周囲
構造から支持される。窒素容器からのタイ・ロッドはヘ
リウム容器をも支持する。タイ・ロッドによる支持法で
は、シールドを十分剛性にし、中間シールドと他の容器
との間の空間を、熱的短絡の生じる惧れかないようにし
て、最小限に保つことができるようにする必要がある（
真空中の間隔を大きくても熱伝導には利益がない）。
極低温Ｉりを建造するには、通常少なくとも２つの放射
シールドを液体ヘリウム容器と周囲構造との間に設ける
必要がある。典型的には、相対的に温度の高い方のシー
ルドは液体窒素で冷却され、相対的に温度の低い方のシ
ールドはヘリウム蒸発（ボイル・オフ）ガスで冷却され
る。温度の低い方のシールドは、中間シールドとも呼ば
れ、張力部材として働らくタイ中ロッドにより窒素容器
から支持され、この窒素容器はタイ・ロッドにより周囲
構造から支持される。窒素容器からのタイ・ロッドはヘ
リウム容器をも支持する。タイ・ロッドによる支持法で
は、シールドを十分剛性にし、中間シールドと他の容器
との間の空間を、熱的短絡の生じる惧れかないようにし
て、最小限に保つことができるようにする必要がある（
真空中の間隔を大きくても熱伝導には利益がない）。
このタイプの構成例が米国特許第４，４９２，０９０号
明細書に記載されている。高性能クライオスタットには
通常長い張力支持体が用いられ、その材料は普通チタン
およびガラス繊維睨合材である。垂直型デユワ−（ｄｅ
ｗａｒ ）では、中間放射シールドはデユワ−の頚部で
単一の連結具により支持することができ、水平な磁気共
鳴磁石には選択の自由がない。
明細書に記載されている。高性能クライオスタットには
通常長い張力支持体が用いられ、その材料は普通チタン
およびガラス繊維睨合材である。垂直型デユワ−（ｄｅ
ｗａｒ ）では、中間放射シールドはデユワ−の頚部で
単一の連結具により支持することができ、水平な磁気共
鳴磁石には選択の自由がない。
現在人手できる最高の性能の絶縁系は特定のタイプの多
層絶縁材よりなる。多層絶縁材を適用することは多大な
労力を要し、液体ヘリウム温度で用いるには通常は適切
でない。また、絶縁材の適用時の比較的小さなエラーに
より、強い真空に比較してその有効性が著しく低下する
おそれがある。
層絶縁材よりなる。多層絶縁材を適用することは多大な
労力を要し、液体ヘリウム温度で用いるには通常は適切
でない。また、絶縁材の適用時の比較的小さなエラーに
より、強い真空に比較してその有効性が著しく低下する
おそれがある。
多層絶縁材は広範に使用され、ディンプル付きまたは波
付き箔層およびガラス繊維マットで分離されたホイルま
たはアルミニウム被覆プラスチックを含めた種々の形状
をとる。磁気共鳴クライオスタットにおける環状の容器
に絶縁材を適用するには、容器の外径上にラッピング（
ｗｒａｐｐｉｎｇ） Ｌ、容器の内径上にラッピングし
、それからラッピングした層を端部キャップ上の「ドー
ナツ」形の層と相互に織り込むことが必要である。内径
上にラッピングすることは不可能なので、内径のラッピ
ングは巻枠上に形成して、相互織り込み作業が完了する
まで所定位置に保持しなければならない。
付き箔層およびガラス繊維マットで分離されたホイルま
たはアルミニウム被覆プラスチックを含めた種々の形状
をとる。磁気共鳴クライオスタットにおける環状の容器
に絶縁材を適用するには、容器の外径上にラッピング（
ｗｒａｐｐｉｎｇ） Ｌ、容器の内径上にラッピングし
、それからラッピングした層を端部キャップ上の「ドー
ナツ」形の層と相互に織り込むことが必要である。内径
上にラッピングすることは不可能なので、内径のラッピ
ングは巻枠上に形成して、相互織り込み作業が完了する
まで所定位置に保持しなければならない。
本発明の目゛的は、超電導磁石クライオスタットにおけ
る中間シールドのタイ・ロッド支持体をなくし、それに
より窒素容器の複雑さを軽減し、クリオスタットの組立
てを簡単にすることにある。
る中間シールドのタイ・ロッド支持体をなくし、それに
より窒素容器の複雑さを軽減し、クリオスタットの組立
てを簡単にすることにある。
［発明の概要］
本発明の１実施態様では、ヘリウム容器を有し、かつヘ
リウム容器を冷却するための貫通路を含むクライオスタ
ットのための放射シールド・アセンブリが提供される。
リウム容器を冷却するための貫通路を含むクライオスタ
ットのための放射シールド・アセンブリが提供される。
この放射シールド・アセンブリは、熱をクライオスタッ
トの貫通路に向けて伝導する手段と、等温面を形成する
手段と、放射を反射する手段とを有するシールドを備え
る。シールドはヘリウム容器を包囲するが、通気性パッ
ケージの中に収容した粉末絶縁材の独立したパケットよ
りなるスペーサ手段により、ヘリウム容器から離隔され
ている。
トの貫通路に向けて伝導する手段と、等温面を形成する
手段と、放射を反射する手段とを有するシールドを備え
る。シールドはヘリウム容器を包囲するが、通気性パッ
ケージの中に収容した粉末絶縁材の独立したパケットよ
りなるスペーサ手段により、ヘリウム容器から離隔され
ている。
本発明の別の実施態様では、ヘリウム容器を有し、かつ
ヘリウム容器を冷却するための貫通路を含むクライオス
タットのための放射シールド・アセンブリが提供される
。この放射シールドやアセンブリは、ヘリウム容器を包
囲する多層絶縁材の複数の層を備える。熱をクライオス
タットの貫通路に向けて伝導する手段および等温面を形
成する手段を有する可撓性シールドが、多層絶縁材を包
囲する。クランプ手段がメツシュ・シールドを張力下で
多層絶縁材のまわりに保持して、シールドのたるみを防
止する。
ヘリウム容器を冷却するための貫通路を含むクライオス
タットのための放射シールド・アセンブリが提供される
。この放射シールドやアセンブリは、ヘリウム容器を包
囲する多層絶縁材の複数の層を備える。熱をクライオス
タットの貫通路に向けて伝導する手段および等温面を形
成する手段を有する可撓性シールドが、多層絶縁材を包
囲する。クランプ手段がメツシュ・シールドを張力下で
多層絶縁材のまわりに保持して、シールドのたるみを防
止する。
［具体的実施態様の説明］
新規と考えられる本発明の特徴は特許請求の範囲に具体
的に記載されている。しかし、本発明自体の構成および
操作方法に関しては、その目的および効果とともに、添
付図面を参照した以下の詳細な説明から最もよく理解で
きるであろう。図面において、同じ要素には同じ符号を
付しである。
的に記載されている。しかし、本発明自体の構成および
操作方法に関しては、その目的および効果とともに、添
付図面を参照した以下の詳細な説明から最もよく理解で
きるであろう。図面において、同じ要素には同じ符号を
付しである。
第１図に、本発明による中間シールドを有するクライオ
スタットを一部破断した斜視図にて示す。
スタットを一部破断した斜視図にて示す。
図示のクライオスタットは、長さ方向の孔が貫通してい
るほゞ円筒形の排気可能な外側容器７を具える。外側容
器７の内部にはほゞ円筒形の窒素容器９が配設され、こ
の窒素容器９には長さ方向の孔が設けられており、この
孔の長さ方向軸線は排気容器７の長さ方向軸線と実質的
に合致している。
るほゞ円筒形の排気可能な外側容器７を具える。外側容
器７の内部にはほゞ円筒形の窒素容器９が配設され、こ
の窒素容器９には長さ方向の孔が設けられており、この
孔の長さ方向軸線は排気容器７の長さ方向軸線と実質的
に合致している。
窒素容器９は、タイ・ロッド１１（１本のみ図示）を窒
素容器と外側容器との間に適切な張力下で連結すること
により外側容器によって支持されており、従って両容器
間にはタイ・ロッド以外では接触がない。
素容器と外側容器との間に適切な張力下で連結すること
により外側容器によって支持されており、従って両容器
間にはタイ・ロッド以外では接触がない。
窒素容器９の内部にヘリウム容器１３が配設される。ヘ
リウム容器内では超電導温度を維持することができるの
で、磁気共鳴撮像および分光分析用途のために超電導磁
石（図示せず）が配置される。ヘリウム容器１３はほゞ
円筒形で、中心孔を有しており、その長さ方向軸線は窒
素容器９の長さ方向軸線と実質的に合致している。ヘリ
ウム容器１３は、タイ・ロッド１５をヘリウム容器と窒
素容器との間に適切な張力下で連結することにより窒素
容器によって支持されており、タイ・ロッド１５により
両容器は互に離隔されている。タイ・ロッド１１および
１５は、キャップ１７により閉じられる外側容器７の開
口（１つだけ図示）を介して調節操作を行うことができ
る。過冷却されたヘリウム容器１３内の磁石への電気接
続を可能にし、窒素およびヘリウムの添加を可能にし、
また動作中のガスの蒸発（ボイル・オフ）を許すために
設けられるクライオスタット貫通路１９が、外側容器７
および窒素容器９を貫通して、ヘリウム容器１３の中ま
で延在している。排気可能な外側容器７、窒素容器９お
よびヘリウム容器１３相互間のタイ・ロッドによる支持
構造についてのもっと詳しい説明は、米国特許第４．
４９２． ０９０号明細書を参照されたい。
リウム容器内では超電導温度を維持することができるの
で、磁気共鳴撮像および分光分析用途のために超電導磁
石（図示せず）が配置される。ヘリウム容器１３はほゞ
円筒形で、中心孔を有しており、その長さ方向軸線は窒
素容器９の長さ方向軸線と実質的に合致している。ヘリ
ウム容器１３は、タイ・ロッド１５をヘリウム容器と窒
素容器との間に適切な張力下で連結することにより窒素
容器によって支持されており、タイ・ロッド１５により
両容器は互に離隔されている。タイ・ロッド１１および
１５は、キャップ１７により閉じられる外側容器７の開
口（１つだけ図示）を介して調節操作を行うことができ
る。過冷却されたヘリウム容器１３内の磁石への電気接
続を可能にし、窒素およびヘリウムの添加を可能にし、
また動作中のガスの蒸発（ボイル・オフ）を許すために
設けられるクライオスタット貫通路１９が、外側容器７
および窒素容器９を貫通して、ヘリウム容器１３の中ま
で延在している。排気可能な外側容器７、窒素容器９お
よびヘリウム容器１３相互間のタイ・ロッドによる支持
構造についてのもっと詳しい説明は、米国特許第４．
４９２． ０９０号明細書を参照されたい。
さて、第１図および第２図に示すように、反射性箔シー
ト２３を伝熱メツシュ２５の両側に結合してなる中間シ
ールド２１が、ヘリウム容器１３を取り囲んでいる。箔
は放射率が低く、高反射性アルミニウム箔で構成するか
、または高反射性アルミニウム被覆プラスチック・フィ
ルムで構成する。伝熱メツシュは、銅シートから作製し
たスリット入りシート形メツシュ２５とするのが好まし
い。中間シールドめ破断図を第２図に示す。別の実施態
様では、中間シールドを第３図の破断図に示すような型
式のメツシュで作製することができる。第３図では、平
行なワイヤ２７、好ましくは銅線を２枚の反射性箔シー
ト２９間に結合している。ワイヤはすべて一方向に延在
し、シールドでヘリウム容器を囲むとき、ワイヤが長さ
方向に延在するように配置されている。再び第１図に戻
ると、中間シールド２１は、クランプ３１を端部リング
３３のまわりに設けることにより適切な張力下で固定さ
れる。端部リング３３は、ヘリウム容器１３と接触して
圧縮状態にある粉末絶縁物の独立したパケット３５によ
り支持されている。端部リング３３は比較的堅い非磁性
材料、例えばステンレス鋼またはアルミニウムから作製
されており、その軸線方向の出張りがリングの外周から
ヘリウム容器の方に向って延在している。独立したパケ
ット３５は適切に配置して、シールド２１をヘリウム容
器１３の端部から離隔させるだけでなく、（端部リング
の軸線方向の出張りがヘリウム容器上の絶縁パケットの
軸線方向延長部の上に重なっていることにより）端部リ
ングの重量を支持する。
ト２３を伝熱メツシュ２５の両側に結合してなる中間シ
ールド２１が、ヘリウム容器１３を取り囲んでいる。箔
は放射率が低く、高反射性アルミニウム箔で構成するか
、または高反射性アルミニウム被覆プラスチック・フィ
ルムで構成する。伝熱メツシュは、銅シートから作製し
たスリット入りシート形メツシュ２５とするのが好まし
い。中間シールドめ破断図を第２図に示す。別の実施態
様では、中間シールドを第３図の破断図に示すような型
式のメツシュで作製することができる。第３図では、平
行なワイヤ２７、好ましくは銅線を２枚の反射性箔シー
ト２９間に結合している。ワイヤはすべて一方向に延在
し、シールドでヘリウム容器を囲むとき、ワイヤが長さ
方向に延在するように配置されている。再び第１図に戻
ると、中間シールド２１は、クランプ３１を端部リング
３３のまわりに設けることにより適切な張力下で固定さ
れる。端部リング３３は、ヘリウム容器１３と接触して
圧縮状態にある粉末絶縁物の独立したパケット３５によ
り支持されている。端部リング３３は比較的堅い非磁性
材料、例えばステンレス鋼またはアルミニウムから作製
されており、その軸線方向の出張りがリングの外周から
ヘリウム容器の方に向って延在している。独立したパケ
ット３５は適切に配置して、シールド２１をヘリウム容
器１３の端部から離隔させるだけでなく、（端部リング
の軸線方向の出張りがヘリウム容器上の絶縁パケットの
軸線方向延長部の上に重なっていることにより）端部リ
ングの重量を支持する。
独立したパケットは、圧縮成形構造を有する熱伝導率の
低い絶縁材料、例えば微細シリカ粉末の粒子から構成さ
れる。パケットは熱伝導率の低い多孔質膜内に納められ
ている。クライオスタットを冷却に先立って排気す４際
、空気が絶縁パケットから多孔質膜を通って抜は出るこ
とができる。
低い絶縁材料、例えば微細シリカ粉末の粒子から構成さ
れる。パケットは熱伝導率の低い多孔質膜内に納められ
ている。クライオスタットを冷却に先立って排気す４際
、空気が絶縁パケットから多孔質膜を通って抜は出るこ
とができる。
中間シールドは端部リング上で互に接合されて、張力の
かかった状態に置かれる。張力をかけることによ、す、
シールドの支持されていない部分がヘリウム容器に接触
したり、たるんで窒素容器に接触したりするのを防ぐ。
かかった状態に置かれる。張力をかけることによ、す、
シールドの支持されていない部分がヘリウム容器に接触
したり、たるんで窒素容器に接触したりするのを防ぐ。
代表的なＭＲクライオスタットでは、ヘリウム容器の外
側の表面積が約２０ｄである。この面積の１７５０が粉
末絶縁シールド・スペーサに使われると、中間シールド
のロッド支持に匹敵する性能が得られるはずである。
側の表面積が約２０ｄである。この面積の１７５０が粉
末絶縁シールド・スペーサに使われると、中間シールド
のロッド支持に匹敵する性能が得られるはずである。
但し、圧縮荷重１０乃至５０ｐｓｉで伝導率が約２０μ
Ｗ／Ｃｌｌｌ−にと仮定する。
Ｗ／Ｃｌｌｌ−にと仮定する。
本発明の別の実施態様を第４図に示す。ヘリウム容器１
３は多層絶縁材３７で包囲されている。
３は多層絶縁材３７で包囲されている。
多層絶縁材は第５図に示すように適用することができる
。すなわち、幅１インチ以上の絶縁テープをらせん状に
ラッピングすなわち巻き付け、隣接する反射性層間の伝
導率の異方性の問題を避ける。
。すなわち、幅１インチ以上の絶縁テープをらせん状に
ラッピングすなわち巻き付け、隣接する反射性層間の伝
導率の異方性の問題を避ける。
スプール３９をキャリヤからキャリヤへ移動しなからス
プールから絶縁材をくり出して、環状容器１３に巻き付
ける。あるいは、多層絶縁材を第６図に示すように適用
することもできる。すなわち、多層絶縁材の短いストリ
ップを容器のまわりに巻き付けて、互にとじ合わせるか
接着する。第６図には多層絶縁材の別個の層を３層示し
である。いずれの方法でも、ラッピング機構が通れるよ
うに、ヘリウム容器の支持体をタイ・ロッドのラグ間で
前後に移動しなければならないが、容器はラッピング作
業中静止状態に置くことができる。
プールから絶縁材をくり出して、環状容器１３に巻き付
ける。あるいは、多層絶縁材を第６図に示すように適用
することもできる。すなわち、多層絶縁材の短いストリ
ップを容器のまわりに巻き付けて、互にとじ合わせるか
接着する。第６図には多層絶縁材の別個の層を３層示し
である。いずれの方法でも、ラッピング機構が通れるよ
うに、ヘリウム容器の支持体をタイ・ロッドのラグ間で
前後に移動しなければならないが、容器はラッピング作
業中静止状態に置くことができる。
第４図に示す多層絶縁材３７はシールド４１の支持体を
構成する。この支持体は連続であるので、シールドは熱
をクライオスタット貫通路１９（ここで熱はガスまたは
冷却機で冷却される）に伝導するのに十分な厚さがあれ
ばよい。代表的には、数ワットを伝達する必要があるだ
けであり、最大伝達距離は約２ｍである。非常に控え目
な見積もり（室温の銅の伝導率、並びに全部で２ワツト
の伝達およびＩＫの温度降下に対して全長２ｍの伝導路
）で、必要なシールドは２５０ポンド以下である。シー
ルドは典型的には２０乃至４００６にの範囲の温度下で
用いられるので、銅の伝導率は２または３倍高い値に容
易に達成できるはずであり、このためシールドの重量は
１００ボンド以下に減少させることができる。この重量
のシールドをヘリウム容器の上側３分の１にわたって配
分すると、多層絶縁材にか＼る平均圧縮荷重は０．０２
ｐｓｉにすぎない。
構成する。この支持体は連続であるので、シールドは熱
をクライオスタット貫通路１９（ここで熱はガスまたは
冷却機で冷却される）に伝導するのに十分な厚さがあれ
ばよい。代表的には、数ワットを伝達する必要があるだ
けであり、最大伝達距離は約２ｍである。非常に控え目
な見積もり（室温の銅の伝導率、並びに全部で２ワツト
の伝達およびＩＫの温度降下に対して全長２ｍの伝導路
）で、必要なシールドは２５０ポンド以下である。シー
ルドは典型的には２０乃至４００６にの範囲の温度下で
用いられるので、銅の伝導率は２または３倍高い値に容
易に達成できるはずであり、このためシールドの重量は
１００ボンド以下に減少させることができる。この重量
のシールドをヘリウム容器の上側３分の１にわたって配
分すると、多層絶縁材にか＼る平均圧縮荷重は０．０２
ｐｓｉにすぎない。
それでもシールド４１は、ヘリウム容器の底側の窒素シ
ールドに対して垂れ下らないように、十分堅くなければ
ならない。第４図に示すように、多層絶縁材４３はシー
ルド４１のまわりに巻き付けられ、中間放射シールド４
１と窒素シールド（図示せず）との間のスペーサとして
働らく。
ールドに対して垂れ下らないように、十分堅くなければ
ならない。第４図に示すように、多層絶縁材４３はシー
ルド４１のまわりに巻き付けられ、中間放射シールド４
１と窒素シールド（図示せず）との間のスペーサとして
働らく。
多層絶縁材で囲むときに作製が容易な構造のシールドは
、第４図に示すような銅ワイヤの目の細かい金網（ワイ
ヤ・メツシュ）である。金網を両コーナーのまわりに形
成して、円筒形容器の端部でクランプ４５によって締め
付けることができる。
、第４図に示すような銅ワイヤの目の細かい金網（ワイ
ヤ・メツシュ）である。金網を両コーナーのまわりに形
成して、円筒形容器の端部でクランプ４５によって締め
付けることができる。
金網は多層材料の隣接箔層に対して、これらの層をシー
ルド温度にほとんど等温に維持するのに十分な近い間隔
で配置されて、ヒートシンクとして作用する。第２図に
示すような箔層に結合したメツシュもこの容量で有効に
作用するが、軸線方向熱伝導ワイヤの間隔を均一にする
のに用いたメツシュ中の円周方向ワイヤを箔に置き換え
ると、メツシュよりずっと簡単な構造となる。
ルド温度にほとんど等温に維持するのに十分な近い間隔
で配置されて、ヒートシンクとして作用する。第２図に
示すような箔層に結合したメツシュもこの容量で有効に
作用するが、軸線方向熱伝導ワイヤの間隔を均一にする
のに用いたメツシュ中の円周方向ワイヤを箔に置き換え
ると、メツシュよりずっと簡単な構造となる。
次に第７図について説明すると、窒素容器に対して垂れ
下らないように十分な堅さのシールド４９を得る別の方
法では、多層絶縁材３７のまわりのシールドにクランプ
３１を用いて張力をかけることである。多層絶縁材のコ
ーナに圧縮力がか＼ると伝導率低下が大きくなるので、
このような圧縮力を防止するために、ステンレス鋼やア
ルミニウムのような非磁性材料の比較的堅い端部リング
３３をヘリウム容器の端部に配置する。端部リングには
その外周から軸線方向に延在する出張りがあり、この出
張りが多層絶縁材に重なって端部リングを支持している
。シールド４９は平行な長さ方向に延在する銅ワイヤよ
りなり、箔シート５１に結合されている。箔シート５１
が放射シールドとして作用するので、シールド４９と窒
素容器（図示せず）との間には多層絶縁材を用いない。
下らないように十分な堅さのシールド４９を得る別の方
法では、多層絶縁材３７のまわりのシールドにクランプ
３１を用いて張力をかけることである。多層絶縁材のコ
ーナに圧縮力がか＼ると伝導率低下が大きくなるので、
このような圧縮力を防止するために、ステンレス鋼やア
ルミニウムのような非磁性材料の比較的堅い端部リング
３３をヘリウム容器の端部に配置する。端部リングには
その外周から軸線方向に延在する出張りがあり、この出
張りが多層絶縁材に重なって端部リングを支持している
。シールド４９は平行な長さ方向に延在する銅ワイヤよ
りなり、箔シート５１に結合されている。箔シート５１
が放射シールドとして作用するので、シールド４９と窒
素容器（図示せず）との間には多層絶縁材を用いない。
第１．４．６図でワイヤ・メツシュと共に用いた箔シー
トは大きな構造強度をもつ必要がないので、放射率が最
小となるように選ぶことができる。
トは大きな構造強度をもつ必要がないので、放射率が最
小となるように選ぶことができる。
例えば放射率をＯ，ＯＳから０．０３に下げると、ヘリ
ウムの蒸発（ボイル・オフ）が１０％減少する。
ウムの蒸発（ボイル・オフ）が１０％減少する。
第１図の実施態様では、（ヘリウムの蒸発（ボイル・オ
フ）または冷却により一定温度に保たれる）メツシュの
両側の反射性箔層によって放射損失が小さくなる。第４
図の実施態様では、多層絶縁材の箔層により放射遮蔽が
行われる。第６図の実施態様では、シールドとヘリウム
容器との間の放射遮蔽が多層絶縁材で行われ、窒素容器
から中空シールドへの放射遮蔽がシールドの箔層で行わ
れる。
フ）または冷却により一定温度に保たれる）メツシュの
両側の反射性箔層によって放射損失が小さくなる。第４
図の実施態様では、多層絶縁材の箔層により放射遮蔽が
行われる。第６図の実施態様では、シールドとヘリウム
容器との間の放射遮蔽が多層絶縁材で行われ、窒素容器
から中空シールドへの放射遮蔽がシールドの箔層で行わ
れる。
以上、中間シールドのロッドによる支持を不要としたク
ライオスタット用の低コスト中間放射シールドを説明し
た。
ライオスタット用の低コスト中間放射シールドを説明し
た。
本発明をその種々の実施態様について図示し説明したが
、当業者には本発明の要旨を逸脱することなく形状や細
部の種々の変更が可能であることが明らかであろう。
、当業者には本発明の要旨を逸脱することなく形状や細
部の種々の変更が可能であることが明らかであろう。
第１図は本発明による中間シールドを有するクライオス
タットを一部破断して示す斜視図、第２図は本発明に従
ってスリット入りシート形メツシュを２枚の反射性箔シ
ート間に結合してなるシールドの破断平面図、 第３図は平行なワイヤを２枚の反射性箔シート間に結合
してなるシールドの破断平面図、第４図は本発明の別の
実施態様による中間シールドで囲んだヘリウム容器を一
部破断して示す斜視図、 第５図は本発明に従って多層絶縁材をらせん状に巻き付
けたヘリウム容器の部分斜視図、第６図は本発明に従っ
て多層絶縁材の個別の層を巻き付けたヘリウム容器の断
面図、そして第７図は本発明の他の実施態様による中間
シールドで囲んだヘリウム容器を一部破断して示す斜視
図である。 ７・・・外側容器、９・・・窒素容器、１３・・・ヘリ
ウム容器、１９・・・貫通路、２１・・・シニルド、２
３．２９・・・箔シート、。 ２５・・・メツシュ、２７・・・ワイヤ、３１・・・ク
ランプ、３３・・・端部リング、３５・・・パケット、
３７・・・多層絶縁材、４１・・・シールド、４３・・
・多層絶縁材、４５・・・クランプ、４９・・・シール
ド、５１・・・箔シート。
タットを一部破断して示す斜視図、第２図は本発明に従
ってスリット入りシート形メツシュを２枚の反射性箔シ
ート間に結合してなるシールドの破断平面図、 第３図は平行なワイヤを２枚の反射性箔シート間に結合
してなるシールドの破断平面図、第４図は本発明の別の
実施態様による中間シールドで囲んだヘリウム容器を一
部破断して示す斜視図、 第５図は本発明に従って多層絶縁材をらせん状に巻き付
けたヘリウム容器の部分斜視図、第６図は本発明に従っ
て多層絶縁材の個別の層を巻き付けたヘリウム容器の断
面図、そして第７図は本発明の他の実施態様による中間
シールドで囲んだヘリウム容器を一部破断して示す斜視
図である。 ７・・・外側容器、９・・・窒素容器、１３・・・ヘリ
ウム容器、１９・・・貫通路、２１・・・シニルド、２
３．２９・・・箔シート、。 ２５・・・メツシュ、２７・・・ワイヤ、３１・・・ク
ランプ、３３・・・端部リング、３５・・・パケット、
３７・・・多層絶縁材、４１・・・シールド、４３・・
・多層絶縁材、４５・・・クランプ、４９・・・シール
ド、５１・・・箔シート。
Claims (12)
- １．ヘリウム容器を有し、このヘリウム容器を冷却する
ための貫通路が形成されているクライオスタットのため
の放射シールド・アセンブリにおいて、 熱をクライオスタットの貫通路に向けて伝導する手段と
、放射を反射する手段と、等温面を形成する手段とを有
し、上記ヘリウム容器を包囲するシールド、および 上記シールドと上記ヘリウム容器との間に配置されて、
上記シールドを上記ヘリウム容器から離隔させるスペー
サ手段を備える放射シールド・アセンブリ。 - ２．上記スペーサ手段が粉末絶縁材の独立したパケット
を通気性パッケージに収容したものからなる特許請求の
範囲第１項記載の放射シールド・アセンブリ。 - ３．内側ヘリウム容器を有し、このヘリウム容器を冷却
するための貫通路が形成されているクライオスタットの
ための放射シールド、アセンブリにおいて、 熱をクライオスタットの貫通路に向けて伝導するととも
に等温面を形成する手段を有し、上記ヘリウム容器を包
囲する可撓性シールド、 上記シールドと上記ヘリウム容器との間に配置された、
粉末絶縁材の独立した絶縁パケットよりなるスペーサ手
段、および 上記可撓性シールドを上記スペーサ手段のまわりに張力
下で保持して上記可撓性シールドがたるむのを防止する
クランプ手段を備える放射シールド・アセンブリ。 - ４．上記シールドが平行なワイヤを反射性箔シート間に
結合したものからなり、上記平行なワイヤが熱をクライ
オスタットの貫通路に向けて伝導するように配列されて
いる特許請求の範囲第３項記載の放射シールド・アセン
ブリ。 - ５．上記シールドが熱伝導性材料のスリット入りシート
形メッシュを反射性箔シート間に結合したものからなる
特許請求の範囲第３項記載の放射シールド・アセンブリ
。 - ６．ヘリウム容器を有し、このヘリウム容器を冷却する
ための貫通路が形成されているクライオスタットのため
の放射シールド・アセンブリにおいて、 上記ヘリウム容器を包囲する複数の多層絶縁材の層、 熱をクライオスタットの貫通路に向けて伝導する手段と
、等温面を形成する手段とを含み、上記多層絶縁材を包
囲する可撓性シールド、および上記シールドを上記多層
絶縁材のまわりに張力下で保持して上記シールドのたる
みを防止するクランプ手段を備える放射シールド・アセ
ンブリ。 - ７．上記シールドが平行なワイヤを反射性箔シートに結
合したものからなり、上記平行なワイヤが上記多層絶縁
材に隣接して配置され、かつ熱をクライオスタットの貫
通路に向けて伝導するように配列されている特許請求の
範囲第６項記載の放射シールド・アセンブリ。 - ８．上記シールドが熱伝導性材料のスリット入りシート
形メッシュを反射性箔シートに結合したものからなり、
上記スリット入りシート形メッシュが上記多層絶縁材に
隣接して位置する特許請求の範囲第６項記載の放射シー
ルド・アセンブリ。 - ９．ほゞ円筒形の内側ヘリウム容器を有し、このヘリウ
ム容器を冷却するための貫通路が形成されているクライ
オスタットのための放射シールド・アセンブリにおいて
、 上記ほゞ円筒形の内側ヘリウム容器の端部より大きい直
径を有し、上記内側ヘリウム容器の対応する端部に隣接
してそれぞれ配置された剛性の端部リング、 圧縮成形した粉末絶縁材の独立したパケットを通気性パ
ッケージに収容したものからなるスペーサ手段であって
、上記内側ヘリウム容器の各端部のまわりに円周方向に
配分されて、上記内側ヘリウム容器と上記端部リングと
の間に配置されていて、上記端部リングを上記内側ヘリ
ウム容器から支持するスペーサ手段、 熱をクライオスタットの貫通路に向けて伝導する手段と
、等温面を形成する手段とを含み、上記内側ヘリウム容
器および上記端部リングを包囲する可撓性シールドおよ
び 上記可撓性シールドを上記端部リングのまわりに張力下
で保持して上記シールドのたるみを防止するクランプ手
段を備える放射シールド・アセンブリ。 - １０．上記シールドが平行なワイヤを反射性箔シートに
結合したものからなり、上記平行なワイヤが熱をクライ
オスタットの貫通路に向けて伝導するように配列されて
いる特許請求の範囲第９項記載の放射シールド・アセン
ブリ。 - １１．上記シールドが熱伝導性材料のスリット入りシー
ト形メッシュを反射性箔シートに結合したものからなる
特許請求の範囲第９項記載の放射シールド・アセンブリ
。 - １２．ヘリウム容器を有し、このヘリウム容器を冷却す
るための貫通路が形成されているクライオスタットのた
めの放射、シールド・アセンブリにおいて、 上記ヘリウム容器を包囲する複数の第１の多層絶縁材の
層、 熱をクライオスタットの貫通路に向けて伝導する手段と
、等温面を形成する手段とを含み、上記第１の多層絶縁
材の層を包囲する可撓性シールド、および 上記可撓性シールドを包囲する複数の第２の多層絶縁材
の層を備える放射シールド・アセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/816,086 US4694663A (en) | 1986-01-03 | 1986-01-03 | Low cost intermediate radiation shield for a magnet cryostat |
| US816086 | 1986-01-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62234306A true JPS62234306A (ja) | 1987-10-14 |
| JPH0335803B2 JPH0335803B2 (ja) | 1991-05-29 |
Family
ID=25219645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61308981A Granted JPS62234306A (ja) | 1986-01-03 | 1986-12-26 | 磁石クライオスタツト用の低コスト中間放射シ−ルド |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4694663A (ja) |
| EP (1) | EP0228683A3 (ja) |
| JP (1) | JPS62234306A (ja) |
| KR (1) | KR900005027B1 (ja) |
| CA (1) | CA1273561A (ja) |
| IL (1) | IL81068A0 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522682A (ja) * | 2004-02-16 | 2007-08-09 | アバディーン ユニバーシティ | 液化ガスクライオスタット |
| JP2008036421A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | General Electric Co <Ge> | 低ａｃ損失熱シールドのための装置及びその製作方法 |
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|---|---|---|---|---|
| DE3724562C1 (de) * | 1987-07-24 | 1989-01-12 | Spectrospin Ag | Kryostat und Verfahren zu seiner Montage |
| US4872322A (en) * | 1988-09-02 | 1989-10-10 | General Electric Company | Power operated contact apparatus for superconductive circuit |
| US5220302A (en) * | 1990-01-22 | 1993-06-15 | The University Of Texas System Board Of Regents | Nmr clinical chemistry analyzer and method of forming a shield |
| US5367261A (en) * | 1992-07-02 | 1994-11-22 | General Electric Company | Shield for a magnetic resonance imaging coil |
| US5346570A (en) * | 1992-07-30 | 1994-09-13 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Cryogenic dewar and method of fabrication |
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| GB2487813B (en) * | 2010-09-28 | 2013-02-27 | Siemens Plc | A hollow cylindrical thermal shield for a tubular cryogenically cooled superconducting magnet |
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| US10317013B2 (en) | 2013-11-22 | 2019-06-11 | Koninklijke Philips N.V. | Dynamic boil-off reduction with improved cryogenic vessel |
| DE102015105804A1 (de) * | 2015-04-16 | 2016-10-20 | Netzsch-Feinmahltechnik Gmbh | Rührwerkskugelmühle |
| CN104931524A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-09-23 | 浙江大学 | 多层绝热材料性能测试装置 |
| WO2018033530A1 (en) | 2016-08-15 | 2018-02-22 | Koninklijke Philips N.V. | Magnet system with thermal radiation screen |
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| CA861470A (en) * | 1968-10-05 | 1971-01-19 | A. Pogorski Louis | Thermal insulation and thermally insulated device |
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| FR2360536A1 (fr) * | 1976-08-05 | 1978-03-03 | Air Liquide | Materiau isolant a faible conductibilite thermique constitue d'une structure granulaire compactee |
| JPS5735386A (en) * | 1980-07-04 | 1982-02-25 | Japan Atom Energy Res Inst | Supercryogenic vessel |
| DE3471998D1 (en) * | 1983-04-15 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | Cryostat |
| US4492090A (en) * | 1983-09-19 | 1985-01-08 | General Electric Company | Cryostat for NMR magnet |
| JPS60245899A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | Hitachi Ltd | 極低温容器の断熱支持装置 |
-
1986
- 1986-01-03 US US06/816,086 patent/US4694663A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-11-28 CA CA000524117A patent/CA1273561A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-19 EP EP19860117782 patent/EP0228683A3/en not_active Ceased
- 1986-12-22 IL IL81068A patent/IL81068A0/xx unknown
- 1986-12-26 JP JP61308981A patent/JPS62234306A/ja active Granted
- 1986-12-30 KR KR1019860011512A patent/KR900005027B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL81068A0 (en) | 1987-03-31 |
| KR900005027B1 (ko) | 1990-07-18 |
| EP0228683A2 (en) | 1987-07-15 |
| CA1273561A (en) | 1990-09-04 |
| US4694663A (en) | 1987-09-22 |
| KR870007395A (ko) | 1987-08-19 |
| JPH0335803B2 (ja) | 1991-05-29 |
| EP0228683A3 (en) | 1988-08-24 |
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