專利名稱：零蒸發(fā)自供液氦的超導(dǎo)磁體杜瓦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于制冷設(shè)備與低溫技術(shù)，具體是一種零蒸發(fā)自供液氦 的超導(dǎo)磁體杜瓦。
技術(shù)背景G-M循環(huán)是由吉福特(Gifford)和麥克馬洪(Mcmahon) 二人發(fā)明， 其原理是絕熱氣體放氣制冷。目前G-M型制冷機(jī)己廣泛應(yīng)用于冷卻各 種小型超導(dǎo)磁體。但是G-M型制冷機(jī)如何將浸泡式超導(dǎo)磁體直接從室 溫冷卻至液氦溫度以及G-M型制冷機(jī)如何生產(chǎn)出液氦是尚未能解決難 點(diǎn)問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種零蒸發(fā)自供液氦的超導(dǎo)磁體杜瓦，并 可以生產(chǎn)出液氦，解決了將浸泡式超導(dǎo)磁體直接從室溫冷卻至液氦溫度 以及如何生產(chǎn)出液氦的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下零蒸發(fā)自供液氦的超導(dǎo)磁體杜瓦，包括有G-M制冷機(jī)，其特征在于 所述的G-M制冷機(jī)電機(jī)下部連接有真空外殼， 一級(jí)冷頭和二級(jí)冷頭外連 接有防熱輻射屏殼體，二級(jí)冷頭前端連接有氦冷凝器，二級(jí)冷頭外連接 有氦冷凝腔殼體，防熱輻射屏殼體罩在氦冷凝腔殼體外，真空外殼罩在防熱輻射屏殼體外；防熱輻射屏殼體外環(huán)繞有換熱管，換熱管一端穿過(guò) 真空外殼與外部的氦氣源聯(lián)通，換熱管另一端通入到氦冷凝器，到達(dá)氦 冷凝腔殼體內(nèi)；氦冷凝腔殼體底部放置有浸泡式超導(dǎo)磁體；氦冷凝腔殼 體連接有管道穿過(guò)防熱輻射屏殼體、真空外殼到達(dá)外部。本實(shí)用新型利用G-M制冷機(jī)的一級(jí)冷頭做防熱輻射屏，同時(shí)預(yù)冷從 外界補(bǔ)充的氦氣；G-M制冷機(jī)的二級(jí)冷頭將從外界補(bǔ)充的氦氣冷卻，冷 卻后的氦氣通過(guò)對(duì)自然流換熱冷卻浸泡式超導(dǎo)磁體，直至其到液氦溫 度。當(dāng)液氦達(dá)到所需的質(zhì)量后，停止補(bǔ)充氦氣，超導(dǎo)磁體系統(tǒng)可維持負(fù) 壓運(yùn)行而液氦質(zhì)量不變，即實(shí)現(xiàn)了零蒸發(fā)。若繼續(xù)補(bǔ)充氦氣、G-M制冷 機(jī)可將補(bǔ)充的氦氣液化，即實(shí)現(xiàn)了自供液氦。

圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
零蒸發(fā)自供液氦的超導(dǎo)磁體杜瓦，包括有G-M制冷機(jī)1，所述的G-M 制冷機(jī)1電機(jī)下部連接有真空外殼2， 一級(jí)冷頭3和二級(jí)冷頭9外連接 有防熱輻射屏殼體5， 二級(jí)冷頭9前端連接有氦冷凝器7， 二級(jí)冷頭9 外連接有氦冷凝腔殼體6，防熱輻射屏殼體5罩在氦冷凝腔殼體6外， 真空外殼2罩在防熱輻射屏殼體5外；防熱輻射屏殼體5外環(huán)繞有換熱 管4，換熱管4一端穿過(guò)真空外殼2與外部的氦氣源聯(lián)通，換熱管4另 一端通入到氦冷凝腔殼體6內(nèi)；氦冷凝腔殼體6底部放置有浸泡式超導(dǎo) 磁體ll;氦冷凝腔殼體6連接有管道穿過(guò)防熱輻射屏殼體5、真空外殼 2到達(dá)外部。室溫氦氣由氦入口 8進(jìn)入換熱器管4,被防熱輻射屏殼體5冷卻后 進(jìn)入氦冷凝器7，由氦出口 IO流出。冷氦氣在氦冷凝腔殼體6上方，液 氦在氦冷凝腔殼體6下部。
權(quán)利要求1、零蒸發(fā)自供液氦的超導(dǎo)磁體杜瓦，包括有G-M制冷機(jī)，其特征在于所述的G-M制冷機(jī)電機(jī)下部連接有真空外殼，一級(jí)冷頭和二級(jí)冷頭外連接有防熱輻射屏殼體，二級(jí)冷頭前端連接有氦冷凝器，二級(jí)冷頭外連接有氦冷凝腔殼體，防熱輻射屏殼體罩在氦冷凝腔殼體外，真空外殼罩在防熱輻射屏殼體外；防熱輻射屏殼體外環(huán)繞有換熱管，換熱管一端穿過(guò)真空外殼與外部的氦氣源聯(lián)通，換熱管另一端通入到氦冷凝器，到達(dá)氦冷凝腔殼體內(nèi)；氦冷凝腔殼體底部放置有浸泡式超導(dǎo)磁體；氦冷凝腔殼體連接有管道穿過(guò)防熱輻射屏殼體、真空外殼到達(dá)外部。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種零蒸發(fā)自供液氦的超導(dǎo)磁體杜瓦，有G-M制冷機(jī)，G-M制冷機(jī)電機(jī)下部連接有真空外殼，一級(jí)冷頭和二級(jí)冷頭外依次連接有防熱輻射屏殼體、氦冷凝腔殼體；防熱輻射屏殼體外環(huán)繞有換熱管，換熱管一端穿過(guò)真空外殼與外部的氦氣源聯(lián)通，換熱管另一端通入到氦冷凝器，到達(dá)氦冷凝腔殼體內(nèi)；氦冷凝腔殼體底部放置有浸泡式超導(dǎo)磁體；本實(shí)用新型利用冷卻后的氦氣通過(guò)對(duì)自然流換熱冷卻浸泡式超導(dǎo)磁體，直至其到液氦溫度。當(dāng)液氦達(dá)到所需的質(zhì)量后，停止補(bǔ)充氦氣，超導(dǎo)磁體系統(tǒng)可維持負(fù)壓運(yùn)行而液氦質(zhì)量不變，即實(shí)現(xiàn)了零蒸發(fā)。若繼續(xù)補(bǔ)充氦氣、G-M制冷機(jī)可將補(bǔ)充的氦氣液化，即實(shí)現(xiàn)了自供液氦。
文檔編號(hào)F25B9/14GK201104046SQ200720044400
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者李洪強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院