JP6022990B2 - クライオスタット - Google Patents
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Description
4 超流動ヘリウム
6 超電導マグネット
12 液体ヘリウム槽
14 超流動ヘリウム槽
16 低温側熱シールド板
19 首管
20 冷却用配管
22 上流管部
24 熱交換部
26 排気管部
28 JT弁(膨張器)
30 電流リード
32 導電体
34 ガスダクト
35 第1導電部
36 第2導電部
38 雄端子部(低温側端部)
40 電気接続部
42 端子支持板
44 雌端子(接続端子)
46 接続用配線
50 接続端子冷却部
52 被冷却部
54 伝熱板
66 連結板(電流リード側熱伝導部)
68 伝熱板(熱シールド部材側受熱部)
70 受熱管(熱シールド部材側受熱部)
72 熱伝導リング(電流リード側熱伝導部)
Claims (5)
- クライオスタットであって、
液体ヘリウムを貯留するとともに、当該液体ヘリウムが蒸発したヘリウムガスが上昇可能な首管を有する液体ヘリウム槽と、
超流動ヘリウムを貯留するとともにこの超流動ヘリウムにより保冷される超電導マグネットを収容する超流動ヘリウム槽と、
前記液体ヘリウム槽内の液体ヘリウムを絞り膨張させて当該液体ヘリウムの温度を低下させ、当該温度が低下した液体ヘリウムと前記超流動ヘリウム槽内の超流動ヘリウムとの間で熱交換を行わせて当該超流動ヘリウムを冷却する超流動ヘリウム冷却器と、
前記首管内に配置される電流リードであって、外部の電源と前記超電導マグネットとを電気的に接続するための導電体を含み、この導電体は金属材料により構成される第1導電部とこの第1導電部よりも低温側に位置して前記金属材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する酸化物超電導材料により構成される第2導電部とを有するものと、
前記液体ヘリウム槽内に配置されて前記導電体の低温側端部と着脱可能に結合される接続端子を含み、この接続端子に結合された前記導電体を前記超電導マグネットに電気的に接続する電気接続部と、
前記接続端子と前記冷却器において絞り膨張した低温のヘリウムとの間で熱交換を行わせることにより当該接続端子及びこれに結合される前記導電体の低温側端部を冷却する接続端子冷却部と、を備える、クライオスタット。 - 請求項1記載のクライオスタットであって、前記超流動ヘリウム冷却器は、液体ヘリウム槽内の液体ヘリウムを前記超流動ヘリウム槽の内部を経由してクライオスタットの外部に導出する形状の冷却用配管と、この冷却用配管の途中に設けられ、当該冷却用配管を流れる液体ヘリウムを絞り膨張させる膨張器と、を有し、前記冷却用配管は、前記超流動ヘリウム槽内に配置されて前記絞り膨張した後のヘリウムと前記超流動ヘリウム槽内の超流動ヘリウムとを熱交換させる超流動ヘリウム冷却用熱交換部と、この超流動ヘリウム冷却用熱交換部から前記液体ヘリウム槽内を通ってクライオスタットの外部に至る排気管部と、を有し、前記接続端子冷却部は、前記排気管部を流れるヘリウムと前記接続端子との間の熱交換を前記液体ヘリウム槽内で行う、クライオスタット。
- 請求項2記載のクライオスタットであって、前記接続端子冷却部は、前記排気管部の途中に設けられてこの排気管部を流れるヘリウムにより冷却される被冷却部と、この被冷却部と前記接続端子との間での熱伝導を可能にするように当該被冷却部と前記電気接続部とに連結される伝熱部材と、を有する、クライオスタット。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のクライオスタットであって、前記電流リードは、前記首管内において前記導電体の少なくとも第1導電部を外側から覆うことにより当該第1導電部の周囲に前記液体ヘリウムが蒸発したヘリウムガスが流れるヘリウムガス通路を形成するガスダクトを含む、クライオスタット。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のクライオスタットであって、前記液体ヘリウム槽及び前記超流動ヘリウム槽の外側を覆うように配置される熱シールド部材と、前記熱シールド部材と熱伝導可能となるように当該熱シールド部材に接続される状態で前記首管内に配置される熱シールド部材側受熱部と、をさらに備え、前記電流リードは、前記首管内で前記熱シールド部材側受熱部と接触することにより前記導電体から前記熱シールド部材側受熱部を介しての前記熱シールド部材への熱伝導を可能にする電流リード側熱伝導部を含む、クライオスタット。
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