JP4864015B2

JP4864015B2 - クライオスタット

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Publication number: JP4864015B2
Application number: JP2008004323A
Authority: JP
Inventors: 俊之椎野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2028-01-11
Also published as: JP2009168272A

Description

本発明はクライオスタットに係り、特に高磁場発生用超電導磁石の冷却に用いられる加圧超流動ヘリウム冷却用のクライオスタットに関する。

近年、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）や磁気イメージング装置（ＭＲＩ）の高感度化に伴い超電導磁石の高磁場化が求められている。超電導磁石の高磁場化を達成するためには、超電導線材の臨界電流密度を向上させる必要があり、その方法として、超電導線材の開発、超電導磁石の運転温度を下げることによる臨界電流密度の向上がある。前者の方法については、実用超電導材料の臨界電流密度は限界に近く、後者の方法を用いることが、高磁場化のための実行的かつ有効な手段となる。

超電導磁石の運転温度を下げる方式としては、飽和超流動ヘリウム冷却方式と加圧超流動ヘリウム冷却方式がある。

飽和超流動ヘリウム冷却方式は、４．２Ｋの液体ヘリウムを真空排気装置で排気し、液体ヘリウムの蒸気圧を下げることにより温度を下げる方式である。一方、加圧超流動ヘリウム冷却方式では、加圧超流動ヘリウムと呼ばれる大気圧下の超流動ヘリウムを生成する。飽和超流動ヘリウムに比較して加圧超流動ヘリウムの方が高い熱輸送能力を持つため、超電導磁石の４．２Ｋより低温での運転が必要な場合は、加圧超流動ヘリウムを用いることが一般的である。この加圧超流動ヘリウム冷却により、超電導磁石を１．５Ｋ以下まで冷却することができる。

典型的な加圧超流動ヘリウムクライオスタットでは、超電導磁石が設置される超流動ヘリウム槽と４．２Ｋ液体ヘリウム槽及び液体窒素槽が、断熱真空容器内に内包される。また、超流動ヘリウム槽と４．２Ｋ液体ヘリウム槽との間に連通路が設けられる。さらに、外界から４．２Ｋ液体ヘリウム槽や超流動ヘリウム槽への輻射による熱侵入量を低減するために、液体窒素により冷却される８０Ｋシールドが４．２Ｋ液体ヘリウム槽の外側に設置される。また、超流動ヘリウム槽と４．２Ｋ液体ヘリウム槽への輻射による熱侵入量をさらに低減するために、４．２Ｋ液体ヘリウム槽の蒸発ヘリウムガスにより冷却される熱シールドが、８０Ｋシールドの内側に設置される。

特許文献１には、加圧超流動ヘリウムクライオスタットの一例が示されている。また、非特許文献１には加圧超流動ヘリウムスタットに関する詳しい説明がある。

特公昭６０−４１２１号公報Ｇ．Ｃｌａｕｄｅｔ、Ａ．Ｌａｃａｚｅ、Ｐ．Ｒｏｕｂｅａｕ、ａｎｄＪ、Ｖｅｒｄｉｅｒ、Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆａｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇｓｕｐｅｒｆｌｕｉｄｈｅｌｉｕｍ．Ｐｒｏｃ．ＦｉｆｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｒｙｏｇｅｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｆ．Ｋｙｏｔｏ（１９７４）、ｐｐ．２６５−２６７．

従来型の加圧超流動ヘリウムクライオスタットでは、４．２Ｋ液体ヘリウム槽と超流動ヘリウム槽とを支持する支持構造物や、４．２Ｋ液体ヘリウム槽と超流動ヘリウム槽との間の連通路壁の熱伝導及びその通路に存在する液体ヘリウムの熱伝導により、超流動ヘリウム槽への熱流が発生し、４．２Ｋ液体ヘリウム槽の温度が低下することがある。この温度低下により、４．２Ｋ液体ヘリウム槽の液面低下を招き、冷媒補充間隔が短期化する。この結果、運転コストが増加してしまう。

本発明の目的は、液面低下による冷媒補充間隔の短期化を抑制する加圧超流動ヘリウムクライオスタットを提供することにある。

本発明は、４．２Ｋ液体ヘリウム槽の蒸発ガスにより冷却される熱シールドと４．２Ｋ液体ヘリウム槽との間に熱スイッチを備えたものである。

具体的には、液体ヘリウムを貯留する４．２Ｋ液体ヘリウム槽と、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と断熱真空により仕切られ、前記第一の液体ヘリウムよりも低温の液体ヘリウムを貯留する超流動ヘリウム槽と、液体窒素を貯留する液体窒素槽と、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と前記超流動ヘリウム槽とを内包し、断熱真空により室温からの熱を遮断する断熱真空容器と、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と前記超流動ヘリウム槽との間に設置される連通路と、前記液体窒素槽により冷却され、外界から前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽への熱輻射を抑制する８０Ｋシールドと、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽の蒸発ガスにより冷却され、外界から前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽への熱輻射を抑制する熱シールドと、前記超流動ヘリウム槽中に設置され、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽に流量調整弁を介して連通し超流動ヘリウムを発生して前記超流動ヘリウム槽を冷却する冷却器と、前記冷却器より発生する蒸発ガスを排気する排気管と、前記熱シールドと前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽の間に設置される、ガスを利用する熱スイッチを具備することを特徴とするクライオスタットにある。

本発明により、４．２Ｋ液体ヘリウム槽の温度低下による液面低下を抑制することが可能となり、長期運転を必要とする加圧超流動ヘリウム冷却を用いた超電導磁石クライオスタットでの冷媒補充間隔を長期化し、運転コストの低減化が可能となった。

本発明において、熱スイッチはガスを収容できる容器であることが好ましい。また、熱スイッチの４．２Ｋ液体ヘリウム槽と接する部分および熱シールドと接する部分は、高熱伝導率の材料により構成され、それ以外の部分は熱絶縁材料により構成されることが好ましい。熱スイッチに用いられるガスは、ヘリウム３であることが好ましい。

また、上記の構成に加えて、熱スイッチと熱スイッチ用流量調整弁を介して連通する吸着器と、断熱真空容器中に設置され、４．２Ｋ液体ヘリウム槽と吸着器冷却用ＪＴ弁を介して連通し、超流動ヘリウムを発生して吸着器を冷却する吸着器用冷却器と、排気管と排気用弁を介して冷却器とを連通するための通路と、８０Ｋシールドと吸着器との間に設置された８０Ｋ熱スイッチとを具備することが好ましい。

８０Ｋ熱スイッチは、ガスを収容できる容器であることが好ましく、８０Ｋ熱スイッチの吸着器と接する部分および８０Ｋシールドと接する部分は高熱伝導率の材料により構成され、それ以外の部分は熱絶縁材料により構成されることが好ましい。

吸着器内のガスを排気するクライオポンプと８０Ｋ熱スイッチ内のガスを排気する８０Ｋ熱スイッチ用クライオポンプを具備することも好ましく、これらは断熱真空容器の外部に備えられることが特に好ましい。

吸着器熱スイッチに用いるガスは、ヘリウム３であることが好ましい。

以下、図面を引用して説明する。
［比較例］
図１は、熱スイッチを有しない、従来型の加圧超流動ヘリウムクライオスタットの概略図である。

このクライオスタットは、超電導磁石１が設置される超流動ヘリウム槽２と、４．２Ｋ液体ヘリウム槽３と、液体窒素槽４とが断熱真空容器５内に内包された構造を有する。また、外界から４．２Ｋ液体ヘリウム槽３や超流動ヘリウム槽２への輻射による熱侵入量を低減するために、液体窒素により冷却される８０Ｋシールド６が、４．２Ｋ液体ヘリウム槽３の外側に設置される。

８０Ｋシールド６に加え、超流動ヘリウム槽２と４．２Ｋ液体ヘリウム槽３への輻射による熱侵入量をさらに低減するために、４．２Ｋ液体ヘリウム槽３の蒸発ヘリウムガスにより冷却される熱シールド７が、８０Ｋシールド６の内側に設置される。

この他に超流動ヘリウム槽２への輻射による熱侵入量を低減するために、４．２Ｋ液体ヘリウムにより冷却される４Ｋシールド８が、超流動ヘリウム槽２の外側に設置される。

超流動ヘリウム槽２の冷却は、液体ヘリウム取り込み口９より冷却器１０に流れ込んだ液体ヘリウムを、排気管１１を介して室温部に設置された真空排気装置１２により強制蒸発させ、蒸発潜熱を奪うことにより行う。

冷却器１０の効率を向上させるためには、冷却器に流れ込む液体ヘリウムの温度が低くなっている必要がある。このため、ＪＴ（ジュールートムソン）膨張させるＪＴ弁１３と冷却器１０の蒸発ガスにより取り込まれた液体ヘリウムを冷却するための予冷熱交換器１４が設置される。

冷却器１０の構造としては、液溜め型とチューブ型があるが、液溜め型を採用すれば蒸発面積を稼げ、安定した動作を期待できる。冷却器の材料としては、まわりの液体ヘリウムとの熱交換効率を向上させるために、高い熱伝導率を持つものが好ましい。

また、真空排気装置１２としては、１．８Ｋの超流動ヘリウムの蒸気圧である１．６ｋＰａで排気量が大きい油回転ポンプやメカニカルブースターポンプ、負荷圧力により回転数の制御が可能なターボ分子ポンプが使用される。

４．２Ｋ液体ヘリウム槽３と超流動ヘリウム槽２との間の連通路には安全弁１５を設置することが好ましい。この安全弁１５は超電導磁石１がクエンチを発生した場合の圧力放出路となる。また、超流動ヘリウム槽２への液体ヘリウムの供給路としても働く。

この構成のクライオスタットには、４．２Ｋ液体ヘリウム槽と超流動ヘリウム槽とを支持する支持構造物や、４．２Ｋ液体ヘリウム槽と超流動ヘリウム槽との間の連通路に設けられた安全弁の弁体と弁座との隙間に存在する液体ヘリウムの熱伝導により、超流動ヘリウム槽へ熱流が発生し、４．２Ｋ液体ヘリウム槽の温度が低下するという問題がある。

図２に本発明の実施例であるクライオスタットの概略図を示す。全体構成は図１とほぼ同様であるが、熱シールド７と４．２Ｋ液体ヘリウム槽３との間に熱スイッチ１６が設置されている点が異なる。

熱スイッチ１６の構造を図３に示す。この熱スイッチ１６は、ガスの熱伝導を利用するものであり、熱スイッチ１６をＯＮとして４．２Ｋ液体ヘリウム槽３を加温したい場合には、熱スイッチ１６にガスを供給し、ガスの熱伝導により熱シールド７からの熱流入により昇温する。また、熱スイッチ１６をＯＦＦとする場合には、熱スイッチ内からガスを排気する。熱スイッチで用いるガスは、４．２Ｋでもガスとして存在するヘリウム３を用いる。ヘリウム３ガスは高価であるため回収する。

熱スイッチ１６はガスを溜めることが可能な容器であり、低温リークが発生しないようにする必要がある。熱スイッチ１６と熱シールド７との接触部１７と熱スイッチ１６と４．２Ｋ液体ヘリウム槽３との接触部１８は高い熱伝率をもつ銅やアルミニウムなどから製作する。こうすることにより、ガスとの熱交換効率が向上する。また、熱スイッチ１６の熱シールド７との接触部１７と、４．２Ｋ液体ヘリウム槽３との接触部１８以外は熱伝導率が低いステンレスなどにより製作する。こうして、熱スイッチＯＦＦ時の熱侵入量の低減化を図ることができる。

上記の熱伝導率が低い材料として超伝導体を用いてもよい。超伝導体の熱伝導率が低いことに加え、常伝導金属と超伝導体との界面でのアンドレーエフ反射による熱抵抗の増加により、更なる熱侵入量の低減化が図れる。

図４に熱スイッチ１６を動作させるための系統図を示す。運転開始時において、熱スイッチ１６へは熱スイッチ用流量調整弁１９、吸着器２０及びクライオスタット外に設置されたヘリウム３ガスタンク用流量調整弁２５を介して、ヘリウム３ガスボンベ２７よりヘリウム３ガスを供給する。供給後にはヘリウム３ガスタンク用流量調整弁２５を全閉とする。こうして、スイッチをＯＮとすることができる。

熱スイッチ１６内のガスを回収しスイッチをＯＦＦとするために吸着器２０を設置する。図５に吸着器２０の構造を示す。吸着器２０は、ガスを収容できる容器であり、活性炭などの吸着剤３３を内包している。吸着器２０は、効率的に内部の吸着剤３３を昇降温するために熱伝導率の高い材料で製作する。

吸着器２０を動作させるために、吸着器用冷却器２２を吸着器２０に接して設置する。吸着器用冷却器２２は、超流動ヘリウム槽２を冷却する冷却器１０と同一の構造でよい。４．２Ｋ液体ヘリウム槽３から取り込んだ液体ヘリウムを吸着器冷却用ＪＴ弁２３においてＪＴ膨張させ、吸着器用冷却器２２に溜める。この液体ヘリウム蒸気を排気管１１に接続される排気弁２４により流量調整しながら排気することにより、吸着器用冷却器２２及び吸着器２０を冷却する。

熱スイッチ１６にヘリウムガスが入っている状態で吸着器用冷却器２２の冷却を開始し、熱スイッチ１６内のヘリウム３ガスを吸着器２０に回収することにより、熱スイッチ１６内を真空にすることができ、スイッチがＯＦＦとなる。

吸着器１６へ回収した後にスイッチをＯＮとするために、８０Ｋ熱スイッチ２１を吸着器２０と８０Ｋシールド６とに接して設置する。このスイッチも熱スイッチ１６と同様のガスの熱交換を利用するものであり、構造は熱スイッチ１６と同一でよい。使用するガスは、高温側は８０Ｋであるが、低温側は１．５Ｋ程度であるため、より液化し難いヘリウム３ガスが適している。

クライオスタット外に設置された８０Ｋ熱スイッチ用ガスタンク３１から８０Ｋ熱スイッチ２１にヘリウム３ガスを供給し、供給後に８０Ｋ熱スイッチ用第一の流量調整弁２９を閉じることにより、スイッチをＯＮとすることができる。ＯＦＦとする場合は、クライオスタット外に設置された８０Ｋ熱スイッチ用第一の流量調整弁２９を閉じ、８０Ｋ熱スイッチ用第二の流量調整弁３０と８０Ｋ熱スイッチ用クライオポンプ３２を用いて、スイッチ内を排気し、真空状態とすればよい。

８０Ｋ熱スイッチ用クライオポンプ３２の構造は、ガスを収容できる容器に吸着剤を内包させればよい。ただし、低温リークに注意する必要がある。このクライオポンプを４．２Ｋ液体ヘリウム槽３に補充するための液体ヘリウムベッセル等に挿入することで排気作用が生じ、８０Ｋ熱スイッチ２１内のヘリウム３ガスを回収することができる。

吸着器２０内に回収されたヘリウム３ガスをクライオスタット外へ回収する場合は、クライオポンプ２８を用いる。構造等は上記の８０Ｋ熱スイッチ用クライオポンプ３２と同一でよい。このクライオポンプ２８を４．２Ｋ液体ヘリウム槽３に補充するための液体ヘリウムベッセル等に挿入することで排気作用が生じ、吸着器２０内のヘリウム３ガスを回収することができる。また、クライオポンプ２８内に回収したヘリウム３ガスを、ヘリウム３ガスタンク２７へ回収するために、吸着器用ヘリウム３ガス回収用弁３７を設置する。

以下に運転方法について述べる。

熱スイッチ１６は熱スイッチ用流量調整弁１９、吸着器冷却用ＪＴ弁２３、排気用弁２４、８０Ｋ熱スイッチ用第一の流量調整弁２９、８０Ｋ熱スイッチ用第二の流量調整弁３０の５つの弁を電磁弁とし、４．２Ｋ液体ヘリウム槽３に取り付けられた温度計３４と冷却器用温度計３５を用いて制御する。

４．２Ｋ液体ヘリウム槽３が４．２Ｋ未満となった場合に、まず、手動によりヘリウム３ガスタンク用流量調整弁２５及び熱スイッチ用流量調整弁１９を開とし、ヘリウム３ガスを熱スイッチ１６へ導入し、ヘリウム３ガスタンク用流量調整弁２５を閉とする。

この後は定常運転となり、４．２Ｋ液体ヘリウム槽３が４．２Ｋに近づいたら、吸着器用ＪＴ弁２３を開き、さらに排気用弁２４を動作させる。このとき、吸着器用冷却器２２内に設置した冷却器用温度計３５により温度計測し、１．５Ｋ程度になるように弁を制御する。この冷却により吸着器２０はクライオポンプとなり、熱スイッチ１６内のヘリウムガスを回収する。

ヘリウムガスを回収すると、４．２Ｋ液体ヘリウム槽３の温度が降下を開始するため、吸着器冷却用ＪＴ弁２３を全閉とし、吸着器用冷却器２２内の液体を回収しながら、８０Ｋ熱スイッチ用第一の流量調整弁２９を開とすることにより、８０Ｋ熱スイッチ２１をＯＮとする。その後に８０Ｋ熱スイッチ用第一の流量調整弁２９を閉とする弁制御を行う。

こうすることにより、吸着器２０に回収されたヘリウム３ガスが熱スイッチ１６に導入され、４．２Ｋ液体ヘリウム槽３の温度が上昇を開始する。４．２Ｋ液体ヘリウム槽３の温度が上昇し、４．２Ｋに近づいたら、８０Ｋ熱スイッチ用第二の流量調整弁３０を開とし、８０Ｋ熱スイッチ２１内のヘリウム３ガスを回収し、スイッチをＯＦＦとするように弁制御する。また、吸着器２０を動作させ、熱スイッチ１６内のヘリウム３ガスを回収する。

４．２Ｋ液体ヘリウム槽３の温度が４．２Ｋ±０．５Ｋとなるようにフィードバックをかけながら上記したプロセスを繰り返す。また、８０Ｋ熱スイッチ用クライオポンプ３２には吸着限界があるために、定期的に８０Ｋ熱スイッチ用クライオポンプ３２を昇温させ、８０Ｋ熱スイッチ用ガスタンク３１へヘリウム３ガスを回収することが必要である。このために、ヘリウムガス回収用弁３６を設置する。この弁は、定常運転中は開としておく。

本実施例のクライオスタットは、高感度核磁気共鳴分光装置、磁気イメージング装置、加速器用超伝導磁石、核融合炉用超電導磁石等に利用できる。

熱スイッチを有しない加圧超流動ヘリウムクライオスタットの概略図。本発明の実施例による加圧超流動ヘリウムクライオスタットの概略図。熱スイッチの構造を示した概略断面図。熱スイッチを動作させるための系統図。吸着器の構造を示した概略断面図。

符号の説明

１…超電導磁石、２…超流動ヘリウム槽、３…４．２Ｋ液体ヘリウム槽、４…液体窒素槽、５…断熱真空容器、６…８０Ｋシールド、７…熱シールド、８…４Ｋシールド、９…液体ヘリウム取り込み口、１０…冷却器、１１…排気管、１２…真空排気装置、１３…ＪＴ弁、１４…予冷熱交換器、１５…安全弁、１６…熱スイッチ、１７…熱スイッチと熱シールドとの接触部、１８…熱スイッチと４．２Ｋ液体ヘリウム槽との接触部、１９…熱スイッチ用流量調整弁、２０…吸着器、２１…８０Ｋ熱スイッチ、２２…吸着器用冷却器、２３…吸着器冷却用ＪＴ弁、２４…排気用弁、２５…ヘリウム３ガスタンク用流量調整弁、２６…クライオポンプ用流量調整弁、２７…ヘリウム３ガスタンク、２８…クライオポンプ、２９…８０Ｋ熱スイッチ用第一の流量調整弁、３０…８０Ｋ熱スイッチ用第二の流量調整弁、３１…８０Ｋ熱スイッチ用ガスタンク、３２…８０Ｋ熱スイッチ用クライオポンプ、３３…吸着剤、３４…温度計、３５…冷却器用温度計、３６…ヘリウム３ガス回収用弁、３７…吸着器用ヘリウム３ガス回収用弁。

Claims

液体ヘリウムを貯留する４．２Ｋ液体ヘリウム槽と、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と断熱真空により仕切られ、４．２Ｋよりも低温の液体ヘリウムを貯留する超流動ヘリウム槽と、液体窒素を貯留する液体窒素槽と、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と前記超流動ヘリウム槽とを内包し、断熱真空により室温からの熱を遮断する断熱真空容器と、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と前記超流動ヘリウム槽との間に設置される連通路と、前記液体窒素槽により冷却され、外界から前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽への熱輻射を抑制する８０Ｋシールドと、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽の蒸発ガスにより冷却され、外界から前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽への熱輻射を抑制する熱シールドと、前記超流動ヘリウム槽中に設置され前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽に流量調整弁を介して連通し超流動ヘリウムを発生して前記超流動ヘリウム槽を冷却する冷却器と、前記冷却器より発生する蒸発ガスを排気する排気管と、前記熱シールドと前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽の間に設置された、ガスを利用する熱スイッチとを具備することを特徴とするクライオスタット。
前記熱スイッチがガスを収容できる容器であることを特徴とする請求項１に記載のクライオスタット。
前記熱スイッチの前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と接する部分および前記熱シールドと接する部分が高熱伝導率の材料により構成され、それ以外の部分が熱絶縁材料により構成されていることを特徴とする請求項１記載のクライオスタット。
前記熱スイッチに用いられるガスがヘリウム３であることを特徴とする請求項１に記載のクライオスタット。
液体ヘリウムを貯留する４．２Ｋ液体ヘリウム槽と、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と断熱真空により仕切られ、４．２Ｋよりも低温の液体ヘリウムを貯留する超流動ヘリウム槽と、液体窒素を貯留する液体窒素槽と、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と前記超流動ヘリウム槽とを内包し、断熱真空により室温からの熱を遮断する断熱真空容器と、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と前記超流動ヘリウム槽との間に設置される連通路と、前記液体窒素槽により冷却され、外界から前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽への熱輻射を抑制する８０Ｋシールドと、前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽の蒸発ガスにより冷却され、外界から前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽への熱輻射を抑制する熱シールドと、前記超流動ヘリウム槽中に設置され前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽に流量調整弁を介して連通し超流動ヘリウムを発生して前記超流動ヘリウム槽を冷却する冷却器と、前記冷却器より発生する蒸発ガスを排気する排気管と、前記熱シールドと前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽の間に設置された、ガスを利用する熱スイッチと、前記熱スイッチと熱スイッチ用流量調整弁を介して連通する吸着器と、前記断熱真空容器中に設置され前記４．２Ｋ液体ヘリウム槽と吸着器冷却用ＪＴ弁を介して連通し超流動ヘリウムを発生して前記吸着器を冷却する吸着器用冷却器と、前記排気管と排気用弁を介して前記冷却器とを連通するための通路と、前記８０Ｋシールドと前記吸着器との間に設置された８０Ｋ熱スイッチとを具備することを特徴とするクライオスタット。
前記８０Ｋ熱スイッチがガスを収容できる容器であることを特徴とする請求項５に記載のクライオスタット。
前記８０Ｋ熱スイッチの前記吸着器と接する部分および前記８０Ｋシールドと接する部分が高熱伝導率の材料により構成され、それ以外の部分が熱絶縁材料により構成されていることを特徴とする請求項５に記載のクライオスタット。
前記吸着器内のガスを排気するクライオポンプと前記８０Ｋ熱スイッチ内のガスを排気する８０Ｋ熱スイッチ用クライオポンプを前記断熱真空容器の外部に備えたことを特徴とする請求項５に記載のクライオスタット。
前記吸着器用熱スイッチに用いるガスがヘリウム３であることを特徴とする請求項５に記載のクライオスタット。