CN117476307A - 超导磁体装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种超导磁体装置，包括：导线、外部电源、内部冷区以及制冷区，导线连接外部电源和内部冷区；制冷区设置在外部电源和内部冷区之间，制冷区设置有制冷管；部分导线靠近制冷管设置；在本申请实施例中，采用制冷区来冷却导线，减少通过导线传递至内部冷区的热量，解决了传统超导磁体装置导线内部失超的问题。

Description

超导磁体装置

技术领域

本申请涉及超导磁体领域，具体涉及一种超导磁体装置。

背景技术

超导磁体装置需在超低温环境下使导线进入超导状态，因此超导磁体对内部工作环境有着相当高的要求。传统的超导磁体内部的导线往往存在着失超的问题。

发明内容

经申请人研究发现，超导磁体内部的电子元器件需要连接外部电源，通常情况下会采用导线连接超导磁体内的电子元器件与外部电源。外界环境与超导磁体内部环境的温差较大，因此外部热量会通过导线传递至超导磁体内部，进而影响电子元器件的工作，极端情况下，这些漏热会使超导线失去超导状态，即失超。

本申请实施例提供一种超导磁体装置，可以有效解决导线失超的问题。

本申请实施例提供一种超导磁体装置，包括：

导线；

外部电源和内部冷区，所述导线连接所述外部电源和所述内部冷区；以及

制冷区，所述制冷区设置在所述外部电源和所述内部冷区之间，所述制冷区设置有制冷管；部分所述导线靠近所述制冷管设置。

可选的，在本申请的一些实施例中，超导磁体装置还包括主体框架，所述主体框架设置在制冷区，所述主体框架上设置有容置腔，部分所述导线位于所述容置腔中。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述容置腔还包括至少一限位槽。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述主体框架的表面设置有凸台，所述容置腔设置在所述凸台上。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述主体框架外表面设置有至少一冷却区，所述容置腔设置在所述冷却区，部分所述导线绕设在所述冷却区。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述主体框架包括至少两个子框架，至少两个所述子框架拼接设置形成所述主体框架。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述子框架上设置有减重结构。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述主体框架还包括固定组件，所述固定组件设置在所述主体框架本体的内壁。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述固定组件还包括环形结构，所述环形结构与所述主体框架的内壁活动连接，所述环形结构的圆心与所述主体框架的中心重叠设置。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述主体框架和/或所述固定组件的材料包括轻质绝缘材料。

本申请实施例采用一种超导磁体装置，包括：导线、外部电源、内部冷区和制冷区，导线连接外部电源和内部冷区；制冷区设置在所述外部电源和所述内部冷区之间，所述制冷区设置有制冷管；部分导线靠近所述制冷管设置。在本申请实施例中，采用制冷区来冷却导线，减少通过导线传递至内部冷区的热量，解决了传统超导磁体装置导线内部失超的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例一提供的超导磁体的结构示意图；

图2是本申请实施例一提供的主体框架的结构示意图；

图3是本申请实施例一提供的一些实施例中第一种容置腔的结构示意图；

图4是本申请实施例一提供的一些实施例中第二种容置腔的结构示意图；

图5是本申请实施例一提供的一些实施例中第三种容置腔的结构示意图；

图6是本申请实施例一提供的一些实施例中固定组件的结构示意图；

图7是本申请实施例一提供的一些实施例中主体框架的剖面结构示意图。

附图标记说明：

超导磁体装置100、导线1、外部电源2、内部冷区N、制冷区Z、制冷管3、主体框架4、容置腔R、缺口B、限位槽C、凸台41、冷却区A、子框架42、减重结构J、固定组件43、环形结构44、容置槽44a、保护垫441。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本申请实施例提供一种显示面板，下文进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

实施例一、

请参阅图1，本申请实施例提供一种超导磁体装置100，包括：导线1、外部电源2、内部冷区N以及制冷区Z，导线1连接外部电源2和内部冷区N。制冷区Z设置在外部电源2和内部冷区N之间，制冷区Z设置有制冷管3。部分导线1靠近制冷管3设置。在本申请实施例中，采用制冷区Z来冷却导线1，减少通过导线1传递至内部冷区N的热量，解决了传统超导磁体装置100导线1内部失超的问题。需要说明的是，内部冷区N内设置有超导线1圈，内部冷区N可以理解为超导线1圈工作的环境。

请参阅图2，可选的，在本申请的一些实施例中，超导磁体装置100还包括主体框架4，主体框架4设置在制冷区Z，主体框架4上设置有容置腔R，部分导线1位于容置腔R中。

可以理解的是，主体框架4可以延长导线1在制冷区Z的铺设路径，增大导线1在制冷区Z的比例，使来自外部环境的热量不断被消耗，直到符合超导磁体的低温要求，另一方面将导线1固定在冷却区A的空间，避免导线1杂乱。容置腔R可以起到收束导线1的作用，避免导线1从主体框架4滑落。

需要说明的是，在本实施例中，主体框架4可以为一体成型。主体框架4也可以为圆柱形，也可以为长方体，也可以为棱柱结构。当主体框架4为圆柱形时，导线1轨迹与主体框架4的外形相近，可以有效降低导线1与主体框架4之间横向的切力。当主体框架4为长方体结构时，主体框架4的长度、宽度和高度可以根据冷却区A的实际应用场景进行调整，提高主体框架4的泛用性。当主体框架4为圆柱形时，容置腔R可以位于主体框架4外表面的任意位置。当主体框架4为长方体或棱柱结构时，容置腔R设置在与主体框架4轴线相平行的棱线。

可选的，主体框架4可以设置在制冷管3的一侧，也可以固定在制冷管3上。主体框架4可以通过胶体直接粘接在制冷管3上，也可以通过固定组件43与制冷管3连接。当主体框架4固定在制冷管3上可以增大导线1的冷却效率。当主体框架4设置在制冷管3的一侧时，主体框架4缠绕导线1后设置于制冷管3的一侧即可，提高安装便利性。

请参阅图3，可选的，在本申请的一些实施例中，容置腔R还包括至少一限位槽C。

需要说明的是，容置腔R包括缺口B和限位槽C，限位槽C与缺口B相连接。导线1拐弯时经过缺口B时，导线1的轨迹更加接近圆形，可以有效降低导线1与主体框架4之间横向的切力。缺口B和限位槽C的配合可以更好的提高容置腔R的容置效果，避免导线1从主体框架4滑落。请参阅图4，可选的，在一些实施例中，容置腔R可仅仅由限位槽C构成。

请参阅图5，可选的，在本申请的一些实施例中，主体框架4的表面设置有凸台41，容置腔R设置在凸台41上。

需要说明的是，凸台41可以延长导线1环绕主体框架4的周长，延长导线1在主体框架4的缠绕路径，容置腔R起到容置导线1的作用。

请参阅图2，可选的，在本申请的一些实施例中，主体框架4外表面设置有至少一冷却区A，容置腔R设置在冷却区A，部分导线1绕设在冷却区A。可以理解的是，导线1绕设在冷却区A可以提高导线1的有序性。当冷却区A的数量至少为两个时，两个冷却区A间隔设置，可以有效避免两个冷却区A间的导线1之间进行热传递。通过设置多个冷却区A还可以方便监控不同冷却区A的温度，获取不同冷却区A的温度梯度。

可选的，在本申请的一些实施例中，主体框架4包括至少两个子框架42，至少两个子框架42拼接设置形成主体框架4。

可以理解的是，主体框架4包括至少两个子框架42，两个子框架42拼接设置形成主体框架4。或主体框架4可以包括三个及三个以上子框架42拼接形成。可以依据实际情况进行组合，在此不做限定。可选的，子框架42的连接处可以采用胶带粘接，也可以采用胶体粘接还可以采用螺钉连接，在此不做限制。需要说明的是，由于制冷区Z狭小的安装环境及制冷管3两端多与其他部件连接，当主体框架4为拼接成型时，在后期安装主体框架4时，可以先将多个子框架42依次拼接设置在制冷管3上，直至主体框架4拼接完成，如此可以方便将主体框架4安装在制冷管3上。

可选的，在本申请的一些实施例中，子框架42上设置有减重结构J。

可以理解的是，通过设置减重结构J可以减轻主体框架4的重量，减小制冷管3的重量负担。需要说明的是，减重结构J包括镂空结构、盲孔结构及通孔结构。

请参阅图6，可选的，在本申请的一些实施例中，主体框架4还包括固定组件43，固定组件43设置在主体框架4本体的内壁。固定组件43起到固定主体框架4的作用。

可选的，固定组件43还包括环形结构44，环形结构44与主体框架4的内壁活动连接，环形结构44的圆心与主体框架4的中心重叠设置。

需要说明的是，环形结构44可以采用一体结构，也可采用拼接形式构成。例如，可以采用两个锁紧抱箍拼接形成，也可以采用三个锁紧抱箍拼接形成，具体数量可以依据子框架42的数量设置。需要说明的是，子框架42的数量可以与锁紧抱箍的数量不等。可以理解的是，固定组件43可以将导线1冷却部件固定在制冷管3上，环形结构44的外形与制冷管3的外形相近，因此可以增大环形结构44与制冷管3的接触面积，实现更好的冷却效果。环形结构44与主体框架4的内壁可以采取螺钉链接的方式，利用螺钉的松紧程度来调节环形结构44对制冷管3的压力，因此可以适配直径不同的制冷管3。环形结构44的圆心与主体框架4的中心重叠设置，可以使导线1绕制冷管3均匀分布，提高导线1冷却效果。

请参阅图7，可选的，环形结构44的内侧设置有容置槽44a，容置槽44a内设置有保护垫441，部分保护垫441凸出于容置槽44a。

可以理解的是，在本实施例中，保护垫441的材料为弹性材料，包括橡胶、乙烯基弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体等。保护垫441凸出容置槽44a的部分在使用过程中与制冷管3直接接触，保护垫441在外部的压力下发生弹性形变，因此在使用过程中，一方面可以避免制冷管3与环形结构44进行刚性接触，降低损坏制冷管3或环形结构44的风险，另一方面可以分散施加在制冷管3的局部压强，使得制冷管3所承受的压强在其可承受的范围内。

可选的，在本申请的一些实施例中，主体框架4和/或固定组件43的材料包括轻质绝缘材料。轻质绝缘材料包括环氧树脂、聚乙烯、环氧玻璃布层压板等。在本实施例中，主体框架4和/或固定组件43的材料采用轻质绝缘材料制作，一方面可以减轻导线1冷却部件的重量，另一方面也可以避免对导线1的信号传递产生影响。

以上对本申请实施例所提供的一种超导磁体装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种超导磁体装置，其特征在于，包括：

导线；

外部电源和内部冷区，所述导线连接所述外部电源和所述内部冷区；以及

制冷区，所述制冷区设置在所述外部电源和所述内部冷区之间，所述制冷区设置有制冷管；部分所述导线靠近所述制冷管设置。

2.根据权利要求1所述的超导磁体装置，其特征在于，还包括主体框架，所述主体框架设置在制冷区，所述主体框架上设置有至少一容置腔，部分所述导线位于所述容置腔中。

3.根据权利要求2所述的超导磁体装置，其特征在于，所述容置腔还包括至少一限位槽。

4.根据权利要求2所述的超导磁体装置，其特征在于，所述主体框架的表面设置有凸台，所述容置腔设置在所述凸台上。

5.根据权利要求2所述的超导磁体装置，其特征在于，所述主体框架外表面设置有至少一冷却区，所述容置腔设置在所述冷却区，部分所述导线绕设在所述冷却区。

6.根据权利要求2所述的超导磁体装置，其特征在于，所述主体框架包括至少两个子框架，至少两个所述子框架拼接设置形成所述主体框架。

7.根据权利要求6所述的超导磁体装置，其特征在于，所述子框架上设置有减重结构。

8.根据权利要求2所述的超导磁体装置，其特征在于，所述主体框架还包括固定组件，所述固定组件设置在所述主体框架本体的内壁。

9.根据权利要求9所述的超导磁体装置，其特征在于，所述固定组件还包括环形结构，所述环形结构与所述主体框架的内壁活动连接，所述环形结构的圆心与所述主体框架的中心重叠设置。

10.根据权利要求8所述的超导磁体装置，其特征在于，所述主体框架和/或所述固定组件的材料包括轻质绝缘材料。