FR2567237A1 - Cold valve with proportional electrical control - Google Patents

Abstract

A stopper 6 is applied in a sealed fashion to the end of a tube 2 by means of an elastic washer 10; inside the tube 2, a solid jack 12 consisting of a bar made from a material which is highly magnetostrictive at cryogenic temperatures has one end substantially in contact with the stopper 6 whereas its other end is maintained in abutment by a setting screw 18; the passage of current in the solenoid 26 creates a magnetic field which gives rise to the extension of the bar 12 and the stopper 6 is moved away from its seat. Application to the precise electrical control of a flow of cryogenic fluid.

Description

VANNE FROIDE A COM~MANDE ELECTRIQUE PROPORTIONNELLE
La présente invention a pour objet une vanne froide permettant un contrôle précis du débit d'un fluide cryogénique.COLD VALVE WITH PROPORTIONAL ELECTRICAL CONTROL
The present invention relates to a cold valve allowing precise control of the flow of a cryogenic fluid.

Il existe à L'heure actuelle deux principales catégories de vannes froides utilisées dans les cryostats à température variabLe. La première catégo- rie est celle des vannes à pointeau dont l'ouverture est réalisée d'une manière progressive à l'aide dsun pas de vis fin qui applique un cône très pointu sur un siège de forme correspondante, ce siège étant percé en son centre. On a pu constater avec ces dispositifs qu'il était difficile d'obtenir une grande finesse de réglage et une bonne étanchéité à la fermeture En particulier, il peut être nécessaire d'exercer une force importante sur le cône pour obtenir la fermeture re, ce qui peut conduire à des déformations de esappa- reis. There are currently two main categories of cold valves used in variable temperature cryostats. The first category is that of needle valves, the opening of which is carried out in a progressive manner using a fine screw pitch which applies a very pointed cone to a seat of corresponding shape, this seat being pierced in its center. It has been found with these devices that it was difficult to obtain a great fineness of adjustment and a good seal upon closing. In particular, it may be necessary to exert a large force on the cone to obtain the closure. which can lead to deformation of esapparises.

Pour pallier ces inconvénients, le demano deur a mis au point une vanne à impédance d'alumine
Ces vannes dérivent du même principe que Les vannes à pointeau, un pas de vis appliquant fortement un cone sur un siège. Cependant, le cône est de forme plus aplatie car il n'a plus pour fonction d'ajuster Le débit mais seulement d'ouvrir ou de fermer la vanne.To overcome these drawbacks, the demano deur has developed an alumina impedance valve
These valves derive from the same principle as the needle valves, a screw thread strongly applying a cone on a seat. However, the cone is more flattened because it no longer has the function of adjusting the flow rate but only of opening or closing the valve.

En position de fermeture, un débit calibré est obtenu grâce à une impédance disposée dans L'axe du pointeau : cette impédance est constituée par une masse d'alumine présentant une certaine porosité. On obtient ainsi une meilleure stabilité du débit en présence des impuretés contenues dans l'hélium que pour la vanne à pointeau ; cependant, cette stabilité n'est pas toujours suffisante.In the closed position, a calibrated flow is obtained thanks to an impedance arranged in the axis of the needle: this impedance is constituted by a mass of alumina having a certain porosity. A better stability of the flow rate is thus obtained in the presence of the impurities contained in the helium than for the needle valve; however, this stability is not always sufficient.

L'instabilité du débit est le principal dé faut de ces deux systèmes. Dans le cas de la vanne à pointeau, on a essaye de remédier à cet inconvénient en la motorisant pour empêcher qu'elle ne se bouche rapidement. Cependant, L'installation d'un moto-reducteur en tête de la tige de commande rencontre des difficultés inhérentes à ta flexibilité de cette tige (qui doit être de grande longueur) ainsi qu'à La ne- cessite d'exercer des couples importants dans la position de fermeture. De plus, il faut apporter beaucoup de soin au système pour que le moto-réducteur ne grippe pas et que les passages étanches de la tige de commande soient bien graissés et ne gèLent pas. Pour toutes ces raisons, le dispositif a peu de chances de rester fiable en fonctionnement courant.Quant à la vanne à impédance d'alumine, elle se bouche moins rapidement mais, comme elle n'est pas réglable, elle nécessite d'être réchauffée à chaque perte de débit. The instability of the flow is the main fault of these two systems. In the case of the needle valve, we have tried to remedy this drawback by motorizing it to prevent it from clogging quickly. However, the installation of a gear motor at the head of the control rod encounters difficulties inherent in the flexibility of this rod (which must be very long) as well as in the need to exert significant torques. in the closed position. In addition, great care must be taken in the system so that the gear motor does not seize up and that the sealed passages of the control rod are well lubricated and do not freeze. For all these reasons, the device is unlikely to remain reliable in current operation. As for the alumina impedance valve, it clogs less quickly but, as it is not adjustable, it needs to be heated to each loss of flow.

La présente invention a justement pour but d'éliminer ces inconvénients en proposant une vanne cryogénique qui permet un reglage précis du débit de fluide même en présence d'un phénomène de bouchage, offre toutes facilites pour la téLécommande et reste fiable en fonctionnement. The present invention precisely aims to eliminate these drawbacks by proposing a cryogenic valve which allows precise adjustment of the fluid flow rate even in the presence of a clogging phenomenon, offers all facilities for remote control and remains reliable in operation.

Selon la principale caractéristique de la vanne objet de L'invention, celle-ci, du type comportant un tube ouvert à une extrémité et un obturateur pouvant être appliqué de manière étanche sur L'extré- mité ouverte de ce tube, se caractérise en ce qu'elle comprend en outre
- un vérin solide en matériau fortement magnétostrictif aux températures cryogéniques placé à l'intérieur du tube et ayant deux extrémités dont L'une est située au voisinage de l'obturateur,
- un système de réglage de la position de ce vérin solide à l'intérieur du tube, ce système de re glage étant apte à servir de butée à l'autre extrémité du vérin solide, et
- des moyens permettant de créer un champ d'induction magnétique et disposés de manière à plonger au moins une partie dudit vérin solide dans ce champ d'induction magnétique
Dans un mode de réalisation prbférentiel c'est un solénoide qui sert à créer-le champ d;nduc~ tion magnétique dans lequel est plongée au moins une partie du vérin solide.According to the main characteristic of the valve object of the invention, the latter, of the type comprising a tube open at one end and a shutter which can be applied in leaktight manner to the open end of this tube, is characterized in that that she further understands
- a solid cylinder made of highly magnetostrictive material at cryogenic temperatures placed inside the tube and having two ends, one of which is located in the vicinity of the shutter,
a system for adjusting the position of this solid cylinder inside the tube, this adjustment system being capable of serving as a stop at the other end of the solid cylinder, and
- Means for creating a magnetic induction field and arranged so as to immerse at least part of said solid cylinder in this magnetic induction field
In a preferred embodiment, it is a solenoid which is used to create the magnetic field in which at least part of the solid cylinder is immersed.

Selon une autre caractéristique de lsinven~ tion, le vérin solide est réalisé en un alliage d'au moins une terre rare avec au moins un métal de transition. According to another characteristic of lsinven ~ tion, the solid cylinder is made of an alloy of at least one rare earth with at least one transition metal.

De préférence, La terre rare est choisie dans le groupe constitué par le dysprosium, le gado linium et le terbium et le métal de transition est choisi dans te groupe constitué par le zinc, le cadmium, le magnésium, le cuivre et l'argent
Selon le mode préféré de réalisation de
L'invention, La terre rare est du dysprosium et le métal de transition du zinc, le vérin solide étant réalisé en un alliage équiatomique de zinc et de dys- prosium.Preferably, the rare earth is chosen from the group consisting of dysprosium, gado linium and terbium and the transition metal is chosen from the group consisting of zinc, cadmium, magnesium, copper and silver.
According to the preferred embodiment of
The invention The rare earth is dysprosium and the transition metal is zinc, the solid cylinder being made of an equiatomic alloy of zinc and dysprosium.

Enfin, selon une dernière caractéristique de la vanne objet de l'invention, L'alliage servant à réaliser le vérin solide a une structure cubique de type chlorure de césium CsCl.  Finally, according to a last characteristic of the valve which is the subject of the invention, the alloy used to make the solid cylinder has a cubic structure of the cesium chloride CsCl type.

La plupart des matériaux magnétiques présentent le phénomène de magnétostriction, c~est-å- dire qu'ils subissent une variation de longueur sous
L'effet d'un champ magnétique appliqué. Ces varia tions, qui peuvent être positives ou négatives, sont généralement très faibles, de l'ordre de 10 4. Cepenw dant, certains matériaux tels que les alliages de terres rares et de métaux de transition ont des allon- gements beaucoup plus grands, de l'ordre de 10 2, à des températures cryogéniques et pour des champs ma gnétiques inférieurs à 1 Tes la En fait, ces matériaux présentent une forte magnétostriction dans un interval le de température compris entre Le zéro absolu et une température T qui est fonction de La nature du
c matériau, par exemple 140 K pour L'alliage zinc-dysprosium. Il se peut que La température Tc précitée soit relativement éloignée du zéro absolu, mais le zéro absolu est toujours la borne inférieure de l'in- tervalle dans lequel la magnétostriction est importante : c'est dans ce sens que L'expression "fortement magnétostrictif aux températures cryogénique5" est employée dans la présente description.Most magnetic materials exhibit the phenomenon of magnetostriction, i.e. they undergo a variation in length under
The effect of an applied magnetic field. These variations, which can be positive or negative, are generally very small, of the order of 10 4. However, certain materials such as alloys of rare earths and transition metals have much greater elongations, of the order of 10 2, at cryogenic temperatures and for magnetic fields less than 1 Tes la In fact, these materials exhibit strong magnetostriction in a temperature range between absolute zero and a temperature T which is a function of The nature of
c material, for example 140 K for the zinc-dysprosium alloy. The aforementioned temperature Tc may be relatively far from absolute zero, but absolute zero is always the lower limit of the interval in which magnetostriction is important: it is in this sense that the expression "strongly magnetostrictive at cryogenic temperatures5 "is used in the present description.

D'autre part, le vérin solide faisant partie de la vanne objet de L'invention peut être considéré comme un transducteur puisqu'il permet de transformer de l'énergie électrique ou éLectromagnétique en énergie mécanique. C'est pourquoi, dans La suite du présent texte, on emploiera indifféremment Le mot "vérin ou Le mot "transducteur". On the other hand, the solid cylinder forming part of the valve object of the invention can be considered as a transducer since it makes it possible to transform electrical or electromagnetic energy into mechanical energy. This is why, in the rest of this text, the word "cylinder" or the word "transducer" will be used interchangeably.

Deux types de transducteurs électromécaniques sont usuellement employés : ils sont soit piezo- électriques soit magnétostrictifs. Les transducteurs -piézoélectriques ont été jusqu a ce jour les plus utilisés : la conversion d'énergie électrique en énergie mécanique ou vice versa se fait via le changement de
longueur du matériau associé au changement de tension éLectrique qui lui est appliquée. Le changement de longueur est exprimé, de façon relative, par 114 étant la longueur et AR le changement de Longueur absolu du matériau. Sa valeur maximum reste assez faible, de l'ordre de 4.10-4. D'autre part, les transducteurs piézoélectriques restent d'un usage relative ment délicat en raison de Leur fragilité.De plus, l'utilisation des hautes tensions électriques néces- saires n'est pas toujours compatible avec le milieu d'emploi.Two types of electromechanical transducers are usually used: they are either piezoelectric or magnetostrictive. Piezoelectric transducers have so far been the most used: the conversion of electrical energy into mechanical energy or vice versa is done via the change of
length of the material associated with the change in electrical voltage applied to it. The change in length is expressed, relatively, by 114 being the length and AR the change in Absolute Length of the material. Its maximum value remains fairly low, of the order of 4.10-4. On the other hand, piezoelectric transducers are relatively difficult to use because of their fragility. In addition, the use of the necessary high electrical voltages is not always compatible with the workplace.

L'usage de transducteurs magnétostrictifs est base sur le changement de longueur du matériau magnétique lorsqu'il est soumis à une variation de champ d'induction magnétique. Cette induction magnétique étant créée par un circuit électrique, on retrouve bien encore la possibilité de convertir de l'énergie électromagnétique en énergie mécanique. The use of magnetostrictive transducers is based on the change in length of the magnetic material when it is subjected to a variation in magnetic induction field. This magnetic induction being created by an electrical circuit, we still find the possibility of converting electromagnetic energy into mechanical energy.

Réciproquement une contrainte mécanique changeant la longueur du matériau magnétostrictif modifie l#induc- tion magnétique. Si le mécanisme de la magnétostric- tion est connu depuis longtemps (J.P. Joule dans "Surgeon's Annals of Elect. 8, 219 (1842)), les trans- ducteurs magnétostrictif n'ont plus guère été utilisés après la Seconde Guerre Mondiale faute de matériaux à forts changements de longueurs : Qt n'est que de l'ordre de 4.10 5 pour le nickel. Conversely, a mechanical stress changing the length of the magnetostrictive material modifies the magnetic induction. If the mechanism of magnetostrication has been known for a long time (JP Joule in "Surgeon's Annals of Elect. 8, 219 (1842)), magnetostrictive transducers were hardly used after the Second World War due to lack of materials with strong length changes: Qt is only around 4.10 5 for nickel.

La découverte récente de fortes magnétostrictions dans les alliages de terres rares à relancé l'intérêt pour de tels transducteurs. A titre d'exem~ ple d'applications, on peut citer l'émission et la réception d'ondes ultrasonores en milieu liquide (Sonar), les tables vibrantes, le positionnement dyna- mique de pièces d'optique, l'accord. de cavités hyper- fréquences, la détection rapide de fissures dans des réacteurs nucléaires, la réalisation de lignes à retard variable, la régulation de microdébit, ... Les études se sont limitées à ce jour aux composés de terres rares de structure cubique de type phases de
Laves, RFe2, ou R désigne une terre rare.Ils sont magnétiques à la température ambiante et révèlent des changements de longueur #l pouvant atteindre 2,6.10-3
l pour TbFe2.The recent discovery of strong magnetostrictions in rare earth alloys has rekindled interest in such transducers. By way of example ~ full of applications, mention may be made of the emission and reception of ultrasonic waves in a liquid medium (Sonar), the vibrating tables, the dynamic positioning of optical parts, the tuning. of microwave cavities, the rapid detection of cracks in nuclear reactors, the production of variable delay lines, microdebit regulation, ... Studies have so far been limited to rare earth compounds of cubic type structure phases of
Laves, RFe2, or R indicates a rare earth. They are magnetic at room temperature and reveal changes in length #l of up to 2.6.10-3
l for TbFe2.

La comparaison avec les céramiques montre
les avantages de ces transducteurs magnétostrictifs
RFe2. Cependant, leur fragilité mécanique en interdit l'utilisation sous cette forme : dans Le cas de TbFe2, il faut accroître Le pourcentage atomique de terbium
(39X environ), pour augmenter les propriétés mécaniques, ce qui n'est réalisé qu'au prix d'une réduction de la magnétostriction maxima. D'autre part, un tel transducteur magnétostrictif à t'état polycristaltin présente deux graves désavantages : premièrement, la magnétostriction étant une propriété très anisotrope, le changement de longueur est réduit par un effet de moyenne spatiale sur L'orientation des grains.Deuxié -mement, l'anisotropie magnétocristalline étant très forte dans tout composé de terre rare, la saturation du matériau et donc son changement de longueur maximum nécessitent de très forts champs magnétiques.The comparison with ceramics shows
the advantages of these magnetostrictive transducers
RFe2. However, their mechanical fragility prohibits their use in this form: In the case of TbFe2, the atomic percentage of terbium must be increased
(39X approximately), to increase the mechanical properties, which is only achieved at the cost of a reduction in the maximum magnetostriction. On the other hand, such a magnetostrictive transducer in the polycrystaltine state has two serious disadvantages: firstly, magnetostriction being a very anisotropic property, the change in length is reduced by an effect of spatial mean on the grain orientation. Furthermore, the magnetocrystalline anisotropy being very strong in any rare earth compound, the saturation of the material and therefore its maximum change in length require very strong magnetic fields.

La réalisation d'un bon transducteur impose en conséquence à la fois une technique d'orientation privilégiée des grains à La fabrication et une annulation partielle de l'anisotropie par l'alliage de deux terres rares d'anisotropie opposées comme le terbium et le dysprosium : de bons résultats ont été obtenus avec des alliages tels que Tb0,3Dy0,7Fe2 ou Tb0,25Dy0,75Fe2 ; mais la complexité de fabrication fait que les transducteurs magnétostrictifs bases sur
le système RFe2 avec des substitutions de terres rares etlou de métal allié n'ont pas entièrement répondu aux espoirs qu'ils avaient fait nature.The realization of a good transducer consequently imposes both a privileged orientation technique of the grains to the manufacture and a partial cancellation of the anisotropy by the alloy of two rare earths of opposite anisotropy such as terbium and dysprosium : good results have been obtained with alloys such as Tb0,3Dy0,7Fe2 or Tb0,25Dy0,75Fe2; but the manufacturing complexity means that magnetostrictive transducers based on
the RFe2 system with rare earth substitutions and / or alloyed metal did not fully respond to the hopes they had given rise to.

Les composés cubiques de terres rares avec
le zinc, le cuivre, le cadmium, l'argent, le magnésium cristallisent dans la structure de type CsCl. Le métal allié étant non magnétique, leur température d'ordre magnétique varie de quelques Kelvin à 200 K pour TbZn. Cubic rare earth compounds with
zinc, copper, cadmium, silver, magnesium crystallize in the CsCl type structure. Since the alloyed metal is non-magnetic, their magnetic order temperature varies from a few Kelvin to 200 K for TbZn.

Leur magnétostriction est la plus forte observée à ce jour : par exemple elle atteint 8.10 à la températu- re de l'hélium liquide et 4.10-3 à celle de l'azote liquide pour DyZn qui s'ordonne ferromagnétiquement à Tc = 140 K (-133 C). Mais dans l'état paramagnétique
c pour une induction magnétique de 9 Tesla elle n'est plus que de 10 5 à 200 K pour DyZn et de 4O10 6 à 300 K pour TbZn (T c = 200 K). Ceci montre que l'utilisation de tels transducteurs n'est efficace qu à des tempéra- tures cryogéniques, généralement en-dessous de 100 K.Their magnetostriction is the strongest observed to date: for example it reaches 8.10 at the temperature of liquid helium and 4.10-3 at that of liquid nitrogen for DyZn which is ferromagnetically ordered at Tc = 140 K ( -133 C). But in the paramagnetic state
c for a magnetic induction of 9 Tesla it is only 10 5 to 200 K for DyZn and 4O10 6 to 300 K for TbZn (T c = 200 K). This shows that the use of such transducers is effective only at cryogenic temperatures, generally below 100 K.

Cependant, le remplacement partiel de la terre rare, telle que le dysprosium, par du gadolinium augmente le point d'ordre ferromagnétique au détriment d'une lOgiç re chute de la magnétostriction, et peut élargir le domaine thermique d'utilisation. D'autres composés sont décrits dans l'article de P. Morin, K. Rouchy et
E. du Tremolet de Lacheisserie paru dans Physical
Review B, vol.16, n 7, Yer octobre 1977,sous le titre "Magnetoelastic properties of RZn equiatomic compounds". However, the partial replacement of rare earth, such as dysprosium, by gadolinium increases the point of ferromagnetic order at the expense of a lOgiç re fall in magnetostriction, and can widen the thermal field of use. Other compounds are described in the article by P. Morin, K. Rouchy and
E. du Tremolet de Lacheisserie published in Physical
Review B, vol.16, n 7, Yer October 1977, under the title "Magnetoelastic properties of RZn equiatomic compounds".

Au contraire des composés de type RFe2* préa cédemment décrits, ces composés ont une excellente tenue mécanique et peuvent être utilisés tels quels, à la bonne stoechiométrie, sans perte de pouvoir magnétostrictif. D'autre part, les remplacements partiels d'une terre rare par une autre et/ou de l'élément ai Lié par un autre ne compliquent pa-s la métallurgie de ces matériaux. Unlike the RFe2 * type compounds previously described, these compounds have excellent mechanical strength and can be used as they are, at the right stoichiometry, without loss of magnetostrictive power. On the other hand, partial replacements of a rare earth with another and / or of the element ai Bound by another do not complicate the metallurgy of these materials.

Une caractéristique importante de ces composés est la possibilité d'obtenir, pour un homme de l'art, des cristaux de taille importante (quelques cm3) comme cela sera expliqué par la suite. Un transducteur magnétostrictif à l'état monocristallin présente des avantages décisifs. En l'absence de champ d'induction magnétique, le matériau est polydomaine ; dans chaque domaine- magnétique, l'aimantation pointe selon une seule des directions cristallographiques favorisées par cristallographiquesl'anisotropie magnétocristalline chaque domaine est déformé de façon maximale par La magnétostriction.Faire varier La longueur du matériau revient à faire varier la population de différents domaines par l'application d'un champ selon une direction de facile aimantation : c'est donc un simpLe problême d'énergie magnétostatique ; il suffit d'appliquer un champ égal ou supérieur au champ démagnétisant pour rendre le matériau monodomaine et obtenir le changement de longueur maximum. Techniquement, ce champ démagnétisant est d'autant plus faible que Le matériau est plus long par rapport à sa section, ce qui par ailleurs correspond à L'obtention de l'allon- gement absolu At maximum pour un -# imposé par le matériau : pour un cyLindre de DyZn de 15 mm de Longueur et 2,5 mm de diamètre, le champ démagnétisant est inférieur à 120 kA/met l'aLlongement absolu selon Le champ appliqué est de l'ordre de 100 m à la température de L'héLium liquide. An important characteristic of these compounds is the possibility of obtaining, for a person skilled in the art, crystals of large size (a few cm 3) as will be explained below. A magnetostrictive transducer in the monocrystalline state has decisive advantages. In the absence of a magnetic induction field, the material is polydomain; in each magnetic domain, the magnetization points in only one of the crystallographic directions favored by crystallographic magnetocrystalline anisotropy each domain is deformed as much as possible by magnetostriction. Varying The length of the material amounts to varying the population of different domains by l application of a field in a direction of easy magnetization: it is therefore a simple problem of magnetostatic energy; it suffices to apply a field equal to or greater than the demagnetizing field to make the material mono-domain and obtain the maximum change in length. Technically, this demagnetizing field is all the weaker as the material is longer compared to its section, which moreover corresponds to the obtaining of the absolute elongation At maximum for a - # imposed by the material: for a DyZn cylinder of 15 mm in length and 2.5 mm in diameter, the demagnetizing field is less than 120 kA / puts the absolute elongation according to the applied field is of the order of 100 m at the temperature of L ' liquid helium.

Un autre avantage de l'état monocristallin est que Le matériau présente généraLement les caractéristiques d'un ferromagnétique doux, malgré une forte anisotropie magnétocristalline. En effet, Les parois entre domaines magnétiques ne peuvent pas se figer sur des joints de grains comme dans un polycristal : c'est
Le cas des composés de type RZn ferromagnétiques où les champs coercitifs sont négligeables.IL en résulte que Le champ nécessaire à L'obtention du changement de
Longueur maximum reste proche du champ démagnétisant, à une valeur très inférieure à celle fournie par un circuit électromagnétique réalisé aisément par un homme de l'art. La courbe de réponse #l (H) varie donc
l très fortement dans les champs faibles avec une pente de l'ordre de 40 ou 50 nm/A. L'amélioration par rapport aux meilleurs transducteurs (polycristallins)
RFe2 est d'environ un facteur 3. Dans le cas d'utiLi- sations tant statiques que dynamiques (soit en émetteur, soit en récepteur d'ondes ultrasonores dans la dernière hypothese), le rapport de conversion entre signaux électrique et mécanique est donc extrêmement élevé.Another advantage of the monocrystalline state is that the material generally has the characteristics of a soft ferromagnetic, despite a strong magnetocrystalline anisotropy. In fact, the walls between magnetic domains cannot congeal on grain boundaries as in a polycrystal: it is
The case of ferromagnetic RZn type compounds where the coercive fields are negligible. As a result, the field necessary for obtaining the change in
Maximum length remains close to the demagnetizing field, at a value much lower than that provided by an electromagnetic circuit easily produced by a person skilled in the art. The response curve #l (H) therefore varies
l very strongly in weak fields with a slope of the order of 40 or 50 nm / A. Improvement compared to the best transducers (polycrystalline)
RFe2 is around a factor of 3. In the case of both static and dynamic uses (either as a transmitter or as a receiver of ultrasonic waves in the latter case), the conversion ratio between electrical and mechanical signals is therefore extremely high.

Les différents composés équiatomiques de terres rares de structure type CsCl peuvent être obtenus sous forme monocristalline selon différentes méthodes, mais en particulier celle dite de Bridgman
Cette dernière méthode basée sur un refroidissement lent depuis La phase liquide sous un gradient spatial de température s'impose lorsque le mbtal allié (ou la terre rare) a une forte pression de vapeur saturante, ce qui est Le cas du zinc, du cadmium et du magnésium : il faut en effet utiliser des creusets scellés de métal réfractaire.The various equiatomic rare earth compounds of CsCl type structure can be obtained in monocrystalline form according to different methods, but in particular that known as of Bridgman
This last method based on slow cooling from the liquid phase under a spatial temperature gradient is essential when the alloyed mbtal (or rare earth) has a high saturation vapor pressure, which is the case of zinc, cadmium and magnesium: it is indeed necessary to use crucibles sealed with refractory metal.

Les conditions de croissance de cristaux ayant un réseau cubique centré impliquent généralement une croissance par empilement des plans atomiques perpendiculairement à un axe quaternaire du réseau cri sa tallin : cet axe, orienté selon le gradient de température, se trouve jouer un rôle privilégié du fait des contraintes internes de croissance. En effet, lorsque le monocristal s'ordonne ferromagnétiquement, la ré partition en domaines magnétiques est nettement anisotrope en faveur de cet axe de facile croissance cristalline.A titre d'exemple, dans un cristal de DyZn où les directions de facile aimantation sont les 3 axes quaternaires, la répartition suivante a été observée à l'aide de jauges de contraintes : dans 70% des domaine nes, l'aimantation pointe selon l'axe quaternaire de facile croissance, les 30% restants des domaines se répartissent selon les 2 autres axes quaternaires. The conditions of growth of crystals having a centered cubic network generally imply a growth by stacking of the atomic planes perpendicularly to a quaternary axis of the Cree network its tall: this axis, oriented according to the temperature gradient, is found to play a privileged role because of the internal growth constraints. Indeed, when the single crystal is ferromagnetically ordered, the distribution in magnetic domains is clearly anisotropic in favor of this axis of easy crystalline growth. For example, in a DyZn crystal where the directions of easy magnetization are the 3 quaternary axes, the following distribution was observed using strain gauges: in 70% of the domains, the magnetization points along the quaternary axis of easy growth, the remaining 30% of the domains are distributed according to the other 2 quaternary axes.

Cette particularité peut conduire à une utilisation meilleure de la magnétostriction. En effet, un cylindre monocristallin de DyZn tailLé selon une de ces 2 directions quaternaires défavorisées par la croissance se raccourcit selon son axe lors de la mise en domaines magnétiques en l'absence de champ appliqué (l'énergie des contraintes internes équilibrant l'énergie magnétostatique rayonnée).Mais il reste facile par l'application d'un champ magnétique de saturer le cylindre selon son axe et donc de l'allonger au maximum : la valeur utilisable #l depuis cet état
l
désaimanté anisotrope se trouve donc plus grande que dans le cas théorique d'un état désaimanté isotrope (réciproquement tailler le cylindre selon L'axe de facile croissance cristalline serait maladroit, car réduisant le changement de longueur tt disponible pra-
z tiquement).Avec la répartition en domaines précédemment évoquée, le changement de longueur parallèle au champ appliqué atteint 7.10 3 au lieu de 5.10 3 dans le cas d'une répartition isotrope et se rapproche donc de la valeur limite de 8,10-3, Le champ nécessaire à la saturation doit compenser l'énergie des contraintes en plus de l'énergie magnétostatique de l'état saturé selon l'axe du cylindre : il peut atteindre 400 ou 500 kA/m ce qui est toujours réalisable à L'aide d'un circuit électromagnétique simple. Notons enfin que, pour une croissance simultanée de quelques grains dans le creuset scellé, ces grains présentent un axe quaternaire faiblement désorienté les uns par rapport aux autres un tel matériau reste utilisable comme transducteur.This feature can lead to better use of magnetostriction. Indeed, a monocrystalline cylinder of DyZn tailed along one of these 2 quaternary directions disadvantaged by the growth shortens along its axis during the setting in magnetic domains in the absence of applied field (the energy of the internal stresses balancing the energy radiated magnetostatic) .But it remains easy by applying a magnetic field to saturate the cylinder along its axis and therefore to lengthen it as much as possible: the usable value #l from this state
l
anisotropic demagnetized is therefore greater than in the theoretical case of an isotropic demagnetized state (reciprocally to cut the cylinder according to the axis of easy crystal growth would be awkward, because reducing the change in length tt available pra-
z tically) .With the distribution of domains previously mentioned, the change in length parallel to the applied field reaches 7.10 3 instead of 5.10 3 in the case of an isotropic distribution and therefore approaches the limit value of 8.10-3 , The field necessary for saturation must compensate for the energy of the stresses in addition to the magnetostatic energy of the saturated state along the axis of the cylinder: it can reach 400 or 500 kA / m which is always achievable at L ' using a simple electromagnetic circuit. Finally, note that, for a simultaneous growth of a few grains in the sealed crucible, these grains have a quaternary axis slightly disoriented with respect to each other such a material remains usable as a transducer.

L'invention apparaîtra mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une
vanne froide selon l'invention, et - la figure 2 est une vue schématique en coupe illus
trant l'apptication de la vanne objet de l'invention
à la régulation d'un débit d'hélium Liquide. The invention will appear better on reading the description which follows, given purely by way of illustration and in no way limiting, with reference to the appended drawings in which - Figure 1 is a schematic sectional view of a
cold valve according to the invention, and - Figure 2 is a schematic view in section illus
trant the application of the valve object of the invention
to regulate a flow rate of Liquid helium.

Si l'on se reporte à la figure 1, on voit que la vanne objet de l'invention, portant la réfereno ce générale 1, se compose d'un tube 2 dont une extr6- mité 4 est ouverte et a une forme telle qu'elle puisse servir de siège de vanne à un obturateur sphérique 6. If we refer to Figure 1, we see that the valve object of the invention, carrying the general reference 1, consists of a tube 2, one end 4 is open and has a shape such that '' it can be used as a valve seat for a ball valve 6.

Celui-ci est placé à l'intérieur d'un élément de raccordement 8 qui présente deux ouvertures a La première 9 est filetée et peut recevoir le tube 2 qui est luimême muni d'un filetage extérieur Il au voisinage de son extrémité 4 tandis que L'autre ouverture 13 met l'élément 8 en communication avec un réservoir dshé- lium Liquide (non représenté). La bille 6 est appliquée sur son siège de vanne 4 par une rondelle élasti- que 10 ou par tout autre moyen équivalent.A I 0inté- rieur du tube 2 est placé un vérin solide ou transducn teur 12, qui se présente sous la forme d'un barreau dont une première extrémité 14 est placée au voisinage immédiat de l'obturateur 6, éventuellement en contact avec ce dernier, tandis que l'autre extrémité 16 du barreau 12 est maintenue en butée par une vis de reglage 18. Celle-ci peut coopérer avec un filetage 20 prévu à L'intérieur du tube 2 et elle est commandée au moyen d'une tige 22, représentée schématiquement en traits mixtes sur la figure. Dans la vis de réglage 18, on a prévu un ou plusieurs passages 24 permettant la circulation de l'hélium liquide. Le vérin solide 12 est placé dans un champ magnétique au moins sur une partie de sa Longueur. Ce champ peut, par exemple, être produit par un solénoide 26 placé autour du tube 2 entre la vis 18 et l'extrémité 4 du tube.  This is placed inside a connection element 8 which has two openings a The first 9 is threaded and can receive the tube 2 which is itself provided with an external thread II in the vicinity of its end 4 while The other opening 13 places the element 8 in communication with a liquid aluminum tank (not shown). The ball 6 is applied to its valve seat 4 by an elastic washer 10 or by any other equivalent means. Inside the tube 2 is placed a solid jack or transducer 12, which is in the form of a bar, a first end 14 of which is placed in the immediate vicinity of the shutter 6, possibly in contact with the latter, while the other end 16 of the bar 12 is held in abutment by an adjustment screw 18. This can cooperate with a thread 20 provided inside the tube 2 and it is controlled by means of a rod 22, shown schematically in phantom in the figure. In the adjusting screw 18, one or more passages 24 are provided allowing the circulation of the liquid helium. The solid jack 12 is placed in a magnetic field at least over part of its length. This field can, for example, be produced by a solenoid 26 placed around the tube 2 between the screw 18 and the end 4 of the tube.

Le vérin est réalisé en un matériau fortement magnétostrictif aux températures cryogéniques qui peut être notamment un alliage d'une terre rare avec un métal de transition, par exemple un alliage de zinc et de dysprosium, et se présente sous la forme d'un petit cylindre monocristallin taiLLe seLon un axe cubique : en effet, les propriétés de magnétostriction d'un matériau ne sont pas Les mêmes dans toutes Les directions cristallographiques et il faut choisir l'orientation qui donne l'allongement te plus important. The jack is made of a material which is strongly magnetostrictive at cryogenic temperatures, which can in particular be an alloy of a rare earth with a transition metal, for example an alloy of zinc and dysprosium, and is in the form of a small cylinder. monocrystalline size along a cubic axis: in fact, the magnetostriction properties of a material are not the same in all crystallographic directions and it is necessary to choose the orientation which gives the most important elongation.

Le fonctionnement de L'appareil est le suivant : au départ, La rondelle élastique 10 applique de manière étanche l'obturateur 6 sur L'extrémité 4 du tube 2. A l'aide de la vis de réglage 18 manoeuvrée au moyen de la tige 22, on amène l'extrémité 14 du barreau 12 en contact avec L'obturateur 6, mais sans que celui-ci soit décollé de son siège. La vis 18 est ensuite bloquée en position et elle sert de butée à l'extrémité 16 du barreau 12. Lorsqu'on fait passer un courant dans le solénoide 26, un champ magnétique est créé au niveau du barreau 12 et celui-ci subit un al longement pouvant atteindre 10 2 relatif du à la ma- gnétostriction. The operation of the device is as follows: at the start, the elastic washer 10 applies sealingly the shutter 6 to the end 4 of the tube 2. With the adjusting screw 18 operated by means of the rod 22, the end 14 of the bar 12 is brought into contact with the shutter 6, but without the latter being detached from its seat. The screw 18 is then locked in position and it serves as a stop at the end 16 of the bar 12. When a current is passed through the solenoid 26, a magnetic field is created at the level of the bar 12 and the latter undergoes a al length up to 10 2 relative due to magnetostriction.

Comme il ne peut pas s'allonger du coté de la vis 18, il s'allonge du côté de son extrémité 14, ce qui a pour effet de pousser La bille 6 à l'encontre de la force exercée par La rondelle élastique 10. As it cannot extend on the side of the screw 18, it extends on the side of its end 14, which has the effect of pushing the ball 6 against the force exerted by the elastic washer 10.

Ainsi, L'hélium liquide peut passer entre La bille et le siège de vanne. Il circule ensuite à l'intérieur du tube 2, d'abord entre le vérin solide 12 et la paroi intérieure du tube, puis le long des passages 24 prévus dans la vis 18. Lorsqu'on fait cesser le passage du courant dans le solénoide 26, le transducteur 12 revient à sa longueur initiale et La rondelle 10 ap plique à nouveau L'obturateur 6 contre L'extrémité 4 du tube. Le dispositif devant être utilisé à basse température, il est important que le champ de t Tesla soit obtenu sans trop dissiper d'énergie. Pour des températures très basses (hélium liquide), le solinoi de 26 est simplement constitué par un fil supraconducteur, donc sans perte.Pour des températures plus élevés (hydrogène liquide et au-delà), il est facile de recourir à un circuit magnétique contenant du fer afin que le solénoide puisse produire le champ nécessaire sans réclamer trop d'énergie. Une limite supérieure de fonctionnement existe par ailleurs pour le vérin sol; de, elle est donnée par le point d'ordre magnétique du matériau constituant. Pour l'alliage zínc-dysprosiume par exemple, l'essentiel du pouvoir magnXtostrietif disparaît à 140 K.Thus, liquid helium can pass between the ball and the valve seat. It then flows inside the tube 2, first between the solid cylinder 12 and the inner wall of the tube, then along the passages 24 provided in the screw 18. When the current flow in the solenoid is stopped 26, the transducer 12 returns to its initial length and the washer 10 again applies the shutter 6 against the end 4 of the tube. Since the device must be used at low temperature, it is important that the Tesla t field is obtained without dissipating too much energy. For very low temperatures (liquid helium), the solinoi of 26 is simply constituted by a superconductive wire, therefore without loss. For higher temperatures (liquid hydrogen and beyond), it is easy to use a magnetic circuit containing iron so that the solenoid can produce the necessary field without requiring too much energy. An upper operating limit also exists for the ground cylinder; of, it is given by the magnetic order point of the constituent material. For the zinc-dysprosium alloy, for example, most of the magnXtostrietive power disappears at 140 K.

On voit donc que la vanne objet de l'inven- tion est très simple à réaliser et peu encombrante puisque le vérin est placé à l'intérieur du tube. De plus, étant donné la nature microscopique du phénomène de magnétostriction, on obtient une remarquable pro gressivité du déplacement de l'obturateur 6 et donc une remarquable progressivité du débit d'hélium, meme s'il est nécessaire d'exercer une force importante sur
L'obturateur pour obtenir la fermeture de la vanne. On peut remarquer qu'en position de fermeture, ctest a dire en L'absence de courant dans le solénoide 26, il n'est pas nécessaire que l'extrémité 14 du barreau 12 soit en contact avec l'obturateur 6.Il suffit que cette extrémité soit suffisamment proche de l'obturas teur pour que l'allongement du barreau sous l'effet du champ magnétique créé par le solénoide 26 provoque un allongement suffisant pour décoller l'obturateur de son siège 4.It can therefore be seen that the valve which is the subject of the invention is very simple to produce and takes up little space since the jack is placed inside the tube. In addition, given the microscopic nature of the magnetostriction phenomenon, we obtain a remarkable progressiveness of the displacement of the shutter 6 and therefore a remarkable progressiveness of the helium flow, even if it is necessary to exert a significant force on
The shutter to close the valve. It can be noted that in the closed position, that is to say in the absence of current in the solenoid 26, it is not necessary for the end 14 of the bar 12 to be in contact with the shutter 6. It suffices that this end is close enough to the shutter that the elongation of the bar under the effect of the magnetic field created by the solenoid 26 causes an elongation sufficient to detach the shutter from its seat 4.

La figure 2 représente une installation de pompage d'hélium liquide utilisant la vanne objet de l'invention. On voit sur cette figure que la vanne 1 est placée à L'intérieur d'un récipient 28 contenant une masse 30 d'hélium liquide, L'élément de raccordement 8 étant lui-même placé à l'intérieur du liquide et en communication directe avec celui-ci. Le tube 2 est réalisé en acier inoxydable et il est en communication avec une pompe 34 placée à l'extérieur du récipient 28. Une poignée 36 permet de manoeuvrer la tige 22 et de régler la position de la vis 18. Une capsule manométrique 38, en communication avec la partie du tube 22 située à l'extérieur du récipient 28, est reliée à un indicateur de pression 40.Celui-ci permet de connaître le débit d'hélium au travers de la vanne car, dans le domaine des faibles pressions, il existe une relation linéaire entre le débit et la pression qui ne dépend que de la capacité de la pompe. Quant au solénoide 26, il est relié à une alimentation stabilisée 32 au moyen de fils 27. FIG. 2 represents an installation for pumping liquid helium using the valve which is the subject of the invention. It can be seen in this figure that the valve 1 is placed inside a container 28 containing a mass 30 of liquid helium, the connection element 8 itself being placed inside the liquid and in direct communication with this one. The tube 2 is made of stainless steel and it is in communication with a pump 34 placed outside the container 28. A handle 36 allows the rod 22 to be maneuvered and the position of the screw 18 to be adjusted. A pressure capsule 38, in communication with the part of the tube 22 located outside the container 28, is connected to a pressure indicator 40. This indicates the helium flow rate through the valve because, in the field of low pressures , there is a linear relationship between flow and pressure which only depends on the capacity of the pump. As for the solenoid 26, it is connected to a stabilized supply 32 by means of wires 27.

Les essais réalisés avec le montage illustré à la figure 2 ont permis les constatations suivantes
Le préréglage de la vis 18 ne pose pas de problème particulier car on sent bien le contact de la vis 18 sur le barreau 12. D'autre part, la fermeture de la vanne à L'aide d'une rondelle élastique donne une excellente étanchéité si la rondelle est suffisamment comprimée. D'autre part, le débit d'hélium augmente exponentiellement avec le courant circulant dans le solénoide. On peut ainsi assurer de petits débits avec une grande précision, mais la même vanne peut aussi donner des débits importants.Enfin, le débit de la vanne est très reproductible à court terme, ce qui indique une bonne fidélité du déplacement, mais à long terme on constate une décroissance du débit pour un courant donné : c'est là un effet des impuretés qui encombrent l'étroit passage ouvert entre le siège de vanne et la bille. Pour garder un débit constant, il faut donc augmenter progressivement le courant dans le solénoide de commande mais, malgré cela, on a toujours une grande précision dans le contrôle du débit.The tests carried out with the assembly illustrated in Figure 2 allowed the following observations
The presetting of the screw 18 does not pose any particular problem because we feel the contact of the screw 18 on the bar 12. On the other hand, the closing of the valve using an elastic washer gives an excellent seal. if the washer is sufficiently compressed. On the other hand, the helium flow increases exponentially with the current flowing in the solenoid. We can thus ensure small flows with great precision, but the same valve can also give large flows. Finally, the flow of the valve is very reproducible in the short term, which indicates a good fidelity of the displacement, but in the long term there is a decrease in the flow rate for a given current: this is an effect of the impurities which clog up the narrow open passage between the valve seat and the ball. To keep a constant flow, it is therefore necessary to gradually increase the current in the control solenoid but, despite this, there is still great precision in controlling the flow.

Le dispositif de la figure 2 a également été utilisé pour faire des essais de régulation d'un débit d'hélium liquide en présence d'impuretés. Pour cela, on a ajouté au montage un régulateur 42 représenté schématiquement en traits mixtes sur la figure, relié d'une part à l'indicateur de pression 40 et d'autre part à l'alimentation stabilisée 32. L'indicateur 40 donne avec précision la pression à l'entrée de la pompe primaire 34 et fournit une tension électrique analogue. Cette tension est lue par le régulateur 42 qui s'efforce de la maintenir constante en faisant varier une tension de sortie. Cette sortie commande l'alimentation stabilisée 32 sur laquelle est branché le solénoide 26. On a pu constater que, sur une durée de 24 heures, la pression est restée constante à la valeur de 1,90 Torr avec une précision de 0,01 Torr. The device of FIG. 2 has also been used to carry out tests for regulating a flow rate of liquid helium in the presence of impurities. For this, a regulator 42 represented schematically in dashed lines in the figure was added to the assembly, connected on the one hand to the pressure indicator 40 and on the other hand to the stabilized supply 32. The indicator 40 gives with precision the pressure at the inlet of the primary pump 34 and provides a similar electrical voltage. This voltage is read by the regulator 42 which endeavors to keep it constant by varying an output voltage. This output controls the stabilized supply 32 to which the solenoid 26 is connected. It has been observed that, over a period of 24 hours, the pressure has remained constant at the value of 1.90 Torr with an accuracy of 0.01 Torr .

On a également remarqué que l'accumulation des impure tés à l'extrémité du tube 2 imposait une ouverture lente et automatique de la vanne, mais le débit a pu être maintenu constant. It was also noted that the accumulation of impurities at the end of the tube 2 required a slow and automatic opening of the valve, but the flow could be kept constant.

Ainsi, la vanne objet de l'invention présen- te des avantages particulièrement intéressants puise qu'elle est simple à réaliser et peu encombrante, et qu'elle permet de réguler avec une très grande précision un débit d'hélium liquide. Quant à l'accumulation d'impuretés à l'entrée de la vanne, ce n'est pas un inconvénient gênant puisqu'en réglant le courant passant dans le solénoide, on peut augmenter très pro gressivement l'ouverture de la vanne afin de maintenir un débit constant.  Thus, the valve which is the subject of the invention has particularly advantageous advantages since it is simple to produce and compact, and that it makes it possible to regulate a flow of liquid helium with very great precision. As for the accumulation of impurities at the inlet of the valve, this is not an annoying drawback since by adjusting the current passing through the solenoid, it is possible to very gradually increase the opening of the valve in order to maintain a constant flow.

Enfin, l'invention ne se limite pas au seul mode de réalisation décrit ici, mais on peut envisager des variantes sans sortir pour autant du cadre de
L'invention. Par exemple, si on a décrit un dispositif dans lequel le vérin solide subit un allongement lorsqu'on le soumet à un champ magnétique, on peut également utiliser un matériau à magnétostriction négative qui applique la bille sur un siège de vanne en l'absence de champ magnétique. Finally, the invention is not limited to the single embodiment described here, but we can envisage variants without departing from the scope of
The invention. For example, if a device has been described in which the solid cylinder undergoes an elongation when it is subjected to a magnetic field, it is also possible to use a material with negative magnetostriction which applies the ball to a valve seat in the absence of magnetic field.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Vanne froide, du type comportant un tube (2) ouvert à une extrémité (4) et un obturateur (6) pouvant être appliqué de manière étanche sur L'extré- mité ouverte dudit tube (2), caractérisée en ce qu'elle comprend en outre 1. Cold valve, of the type comprising a tube (2) open at one end (4) and a shutter (6) which can be applied in leaktight manner to the open end of said tube (2), characterized in that it also includes - un vérin solide (12) en matériau fortement magnétostrictif aux températures cryogéniques, placé à l'intérieur du tube (2) et ayant deux extrémités dont L'une (14) est située au voisinage de l'obutura- teur (6), a solid actuator (12) made of highly magnetostrictive material at cryogenic temperatures, placed inside the tube (2) and having two ends, one of which (14) is located in the vicinity of the obturator (6), - un système (18) de réglage de La position du vérin solide (12) à L'intérieur du tube (2) ce système (18) étant apte à servir de butée à l'autre extrémité tel6) du vérin solide (12), et - A system (18) for adjusting the position of the solid cylinder (12) inside the tube (2) this system (18) being capable of serving as a stop at the other end tel6) of the solid cylinder (12) , and - des moyens (26) permettant de créer un champ d'induction magnétique et disposés de manière à plonger au moins une partie dudit vérin solide (12) dans ce champ d'induction magnétique. - Means (26) for creating a magnetic induction field and arranged so as to immerse at least part of said solid cylinder (12) in this magnetic induction field. 2. Vanne froide selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens pour créer un champ d'induction magnétique comprennent un solénoide (26). 2. Cold valve according to claim 1, characterized in that said means for creating a magnetic induction field comprise a solenoid (26). 3. Vanne froide selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le vérin solide (12) est réalisé en un alliage d'au moins une terre rare avec au moins un métal de transition. 3. Cold valve according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the solid cylinder (12) is made of an alloy of at least one rare earth with at least one transition metal. 4. Vanne froide selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite terre rare est choisie dans le groupe constitué par le dysprosium, le terbium et le gadolinium. 4. Cold valve according to claim 3, characterized in that said rare earth is chosen from the group consisting of dysprosium, terbium and gadolinium. 5. Vanne froide selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite terre rare est du dys 5. Cold valve according to claim 4, characterized in that said rare earth is dys prosium.  prosium. 6. Vanne froide selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit métal de transition est choisi dans le groupe constitué par le zinc, le cadmium, le magnésium, le cuivre et l'argent. 6. Cold valve according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said transition metal is chosen from the group consisting of zinc, cadmium, magnesium, copper and silver. 7. Vanne froide selon la revendication 6, caractérisée en ce que le métal de transition est du zinc. 7. Cold valve according to claim 6, characterized in that the transition metal is zinc. 8. Vanne selon L'une quelconque des revendications t à 3, caractérisée en ce que ledit vérin solide (12) est réalisé en un alliage équiatomique de zinc et de dysprosium. 8. Valve according to any one of claims t to 3, characterized in that said solid cylinder (12) is made of an equiatomic alloy of zinc and dysprosium. 9. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit vérin solide (12) est réalisé en un matériau fortement magnétostrictif aux températures cryogéniques ayant une structure cubique de type chlorure de césium.  9. Valve according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said solid cylinder (12) is made of a strongly magnetostrictive material at cryogenic temperatures having a cubic structure of cesium chloride type.