本實(shí)用新型涉及用于提供低溫制冷機(jī)和冷卻部件之間的熱連接的改進(jìn)的裝置，其中制冷機(jī)是可移除的，并且熱連接必須能夠被斷開(kāi)并重新建立，而沒(méi)有可辨別的熱阻增加。

背景技術(shù)：

本實(shí)用新型在冷卻到溫度約為4.2K的低溫制冷機(jī)的背景下進(jìn)行描述，該低溫制冷機(jī)用于在低溫恒溫器中重新冷凝氦，以用來(lái)冷卻用于核磁共振成像(MRI)系統(tǒng)的超導(dǎo)磁體。

圖1示出了包括致冷劑容器12的低溫恒溫器的傳統(tǒng)布置。冷卻的超導(dǎo)磁鐵10被設(shè)置在致冷劑容器12內(nèi)，所述容器12本身被保持在外部真空室(OVC)14內(nèi)。一個(gè)或多個(gè)熱輻射屏蔽件16被設(shè)置在致冷劑容器12和外部真空室14之間的真空空間內(nèi)。在一些已知的布置中，制冷機(jī)17被安裝在制冷機(jī)的真空套15內(nèi)，所述制冷機(jī)的真空套15位于為此目的而設(shè)的轉(zhuǎn)塔(turret)18內(nèi)，朝向低溫恒溫器的一側(cè)?？商娲?，制冷機(jī)17可以位于訪問(wèn)轉(zhuǎn)塔19內(nèi)，其保持訪問(wèn)頸部(通風(fēng)管)20被安裝在低溫恒溫器的頂部。制冷機(jī)17提供主動(dòng)制冷以在一些裝置中通過(guò)將致冷劑容器12內(nèi)的致冷劑氣體再冷凝成液體來(lái)冷卻該致冷劑氣體。制冷機(jī)17還可以用于冷卻輻射屏蔽件16。如圖1所示，制冷機(jī)17可以是兩級(jí)制冷機(jī)。第一冷卻級(jí)22被熱鏈接到輻射屏蔽件16，并提供冷卻至典型地在80至100K的范圍內(nèi)的第一溫度。第二冷卻級(jí)24提供冷卻致冷劑氣體至低得多的溫度，典型地在4至10K的范圍內(nèi)的溫度。

負(fù)電連接21a通常通過(guò)低溫恒溫器的主體被提供到磁體10。正電連接21通常由穿過(guò)通風(fēng)管20的導(dǎo)體提供。

通常，低溫制冷機(jī)將是兩級(jí)制冷機(jī)，其提供高功率冷卻至第一低溫溫度和低功率冷卻至低得多的低溫溫度，如圖1所示。在當(dāng)前的低溫制冷機(jī)中，第一級(jí)可提供冷卻至50K的大約44W，以及在大約4K冷卻的大約1W。通常，第一級(jí)熱交換器與熱輻射屏蔽件16熱接觸，如圖1所示。

在一些常規(guī)系統(tǒng)中，第二級(jí)熱交換器暴露于氣態(tài)致冷劑的環(huán)境中-在本實(shí)施例中，氣態(tài)致冷劑。第二級(jí)被冷卻到低于致冷劑的沸點(diǎn)的溫度，該致冷劑冷凝到第二級(jí)熱交換器上。這種裝置提供致冷劑和第二級(jí)熱交換器之間的直接接觸，但在移除和替換制冷機(jī)時(shí)必須小心，因?yàn)榭諝鈱②呄蛴诒晃胫吕鋭┤萜鲀?nèi)，在那里空氣會(huì)凍結(jié)在表面上，并可能會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的堵塞。在現(xiàn)場(chǎng)移除和更換具有磁鐵的制冷機(jī)的維修操作也是一個(gè)危險(xiǎn)的操作，因?yàn)樵谥评錂C(jī)不存在時(shí)可能會(huì)發(fā)生淬火，將技術(shù)服務(wù)人員置于暴露于液態(tài)和氣態(tài)致冷劑的風(fēng)險(xiǎn)中。

圖2示意性示出了傳統(tǒng)裝置，其中低溫制冷機(jī)被容納在外殼15內(nèi)，該外殼俗稱(chēng)為“真空套”，從致冷劑容器12的內(nèi)部被密封。在這種情況下，第二級(jí)熱交換器24通過(guò)真空套15的壁的一部分26與致冷劑容器12內(nèi)的氣態(tài)致冷劑熱接觸。熱交換器表面28可被設(shè)置在該壁的該部分26的致冷劑容器側(cè)上，以增強(qiáng)熱傳遞，例如具有翅片表面和/或網(wǎng)紋表面。通過(guò)穿過(guò)真空套的壁的傳導(dǎo)，以這種方式的冷卻引入制冷機(jī)的第二級(jí)24和致冷劑氣體之間的熱阻，但提供的優(yōu)點(diǎn)是該低溫制冷機(jī)17可以被移除和更換，而不將致冷劑容器12的內(nèi)部暴露于空氣?？諝饪蛇M(jìn)入真空套15，但當(dāng)制冷機(jī)正在使用中時(shí)，這將在真空套內(nèi)固化，而不會(huì)造成危險(xiǎn)的堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。第一冷卻級(jí)22和熱輻射屏蔽件16之間的熱連接可以由錐形冷卻級(jí)和錐形界面塊30來(lái)提供。

當(dāng)然，重要的是確保在制冷機(jī)17的第一冷卻級(jí)22和熱輻射屏蔽件16之間的有效熱傳遞。如圖所示，這是可以利用錐形第一冷卻級(jí)22以及熱且機(jī)械接合到熱輻射屏蔽件16的錐形界面塊30實(shí)現(xiàn)。第一冷卻級(jí)22和界面塊30通常分別是銅的，并且錐角被選擇為足夠窄， 以確保第一冷卻級(jí)22的表面和界面塊30之間的足夠高的壓力，從而確保良好的導(dǎo)熱性，但角度不會(huì)太窄以使制冷機(jī)17變得難以移除。在制冷機(jī)17的上端，凸緣32用螺栓34連接到低溫恒溫器OVC 14的周?chē)砻?。各種部件的尺寸被仔細(xì)計(jì)算，使得第一冷卻級(jí)22和界面塊30被用適當(dāng)?shù)牧σ黄痱?qū)動(dòng)，因?yàn)橹评錂C(jī)被螺栓34緊固到位。在界面塊30的安裝中，一定的靈活性將最大的力限制到適當(dāng)?shù)乃?，并且允許各尺寸的一定公差。

熱連接也必須從第二冷卻級(jí)24穿過(guò)真空套15的壁被提供。通常，壁26的接觸第二級(jí)24的一部分26將是諸如銅之類(lèi)的導(dǎo)熱材料的，并且可以被成型以為在暴露于致冷劑容器的內(nèi)部的一側(cè)的熱交換提供增強(qiáng)的表面28。例如，表面可以具有翅片和/或紋理。在某些已知的裝置中，各個(gè)部件被確定尺寸成，使得第二冷卻級(jí)24以適當(dāng)?shù)牧喝氡诓?6，并且錐形第一冷卻級(jí)22以適當(dāng)?shù)牧佑|錐形界面塊30，當(dāng)凸緣32用螺栓34連接到低溫恒溫器OVC14的周?chē)砻嫔蠒r(shí)。按照慣例，柔順的界面材料，典型地是銦墊圈，可以被放置在壁部26和第二冷卻級(jí)24的配合表面之間，以允許有效的熱連接，同時(shí)允許在機(jī)械位置的一定公差。使用這樣的裝置的困難在于，當(dāng)制冷機(jī)被移除時(shí)，銦墊圈被破壞，并且難以從真空套15內(nèi)除去舊的銦墊圈的所有痕跡。舊的銦墊圈的任何剩余痕跡都會(huì)使由更換的銦墊圈提供的熱界面降級(jí)。

在如上面所討論的現(xiàn)有技術(shù)裝置中，制冷機(jī)和冷卻部件之間有效的熱界面依賴(lài)于精確的機(jī)械尺寸。當(dāng)在適當(dāng)?shù)奈恢糜寐菟?4連接制冷機(jī)17的凸緣32時(shí)，所施加的機(jī)械力在密封制冷機(jī)到低溫恒溫器OVC 14的周?chē)砻?，與第一冷卻級(jí)22和界面塊30之間的界面力之間共享；在一些實(shí)施例中，在第二冷卻級(jí)24與真空套的壁的部分26之間的界面力之間共享。這種力的共享意味著相應(yīng)尺寸的任何機(jī)械公差將改變施加于每個(gè)界面的力的比例，從而導(dǎo)致各界面的不可預(yù)知的熱阻。這通常通過(guò)添加具有編織物(braid)的附加熱鏈接和軸向彈簧機(jī)構(gòu)，以允許以由增加的熱接頭的數(shù)量引起的不太有效的熱傳遞為代 價(jià)建立公差來(lái)在第一級(jí)克服。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于通過(guò)為低溫制冷機(jī)提供安裝裝置來(lái)解決這些問(wèn)題，其中界面力在垂直于制冷機(jī)17的插入方向的方向上被施加到第一冷卻級(jí)22。施加到第一冷卻級(jí)22的界面力由此獨(dú)立于用于安裝制冷機(jī)的機(jī)械裝置。因此，安裝力和界面力可以關(guān)于它們各自的功能獨(dú)立地被優(yōu)化。其中第二冷卻級(jí)24也經(jīng)受界面力，施加到第一熱界面的界面力是在垂直于施加到第二冷卻級(jí)的界面力的方向上的。第一級(jí)熱界面力獨(dú)立于第二級(jí)熱界面力。增加一個(gè)熱界面力對(duì)另一個(gè)熱界面力沒(méi)有影響。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)了一種用于將兩級(jí)低溫制冷機(jī)安裝到低溫恒溫器內(nèi)的裝置，所述裝置包括：

真空套，用于容納所述制冷機(jī)的至少一部分；

附連工具，用于將所述制冷機(jī)的上部附連至所述低溫恒溫器的圍繞所述真空套的開(kāi)口的表面；

所述真空套的壁的導(dǎo)熱部，所述導(dǎo)熱部在使用中與所述制冷機(jī)的第二冷卻級(jí)熱和機(jī)械接觸；以及

裝置被提供用于將所述制冷機(jī)的第一級(jí)熱連接到所述低溫恒溫器的熱輻射屏蔽件，

所述裝置包括波紋管，當(dāng)所述真空套處于大氣壓力時(shí)，所述波紋管處于縮回位置，并且當(dāng)所述真空套在真空下時(shí)，所述波紋管處于伸長(zhǎng)位置，其中，在其伸長(zhǎng)位置，所述波紋管將導(dǎo)熱接觸件擠壓成與所述制冷機(jī)的第一冷卻級(jí)熱和機(jī)械接觸,其中所述真空套和所述制冷機(jī)在軸向方向上是細(xì)長(zhǎng)的，并且所述波紋管在垂直于所述軸向方向A-A的徑向方向上縮回和延伸，并且其中當(dāng)所述真空套在真空下時(shí)，所述第二冷卻級(jí)通過(guò)作用于所述制冷機(jī)的所述上部的大氣壓力在所述軸向方向上被擠壓成與所述真空套的所述壁的所述導(dǎo)熱部接觸。

在一個(gè)實(shí)施例中導(dǎo)熱油脂被設(shè)置在所述接觸件與所述第一冷卻級(jí)的配合表面上。

在一個(gè)實(shí)施例中，中銦被設(shè)置在所述接觸件與所述第一冷卻級(jí)的配合表面中的一個(gè)或兩個(gè)配合表面上。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述波紋管是導(dǎo)熱材料的，并且所述波紋管的材料提供所述第一冷卻級(jí)和所述熱輻射屏蔽件之間的熱路徑的一部分。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述波紋管帶有界面件，所述界面件本身通過(guò)包括柔性熱導(dǎo)體的熱路徑被熱鏈接到所述熱輻射屏蔽件。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述柔性熱導(dǎo)體穿過(guò)所述波紋管。

本實(shí)用新型還公開(kāi)了另一種用于將兩級(jí)低溫制冷機(jī)安裝到低溫恒溫器內(nèi)的裝置，所述裝置包括：

真空套，用于容納所述制冷機(jī)的至少一部分；

附連工具，用于將所述制冷機(jī)的上部附連至所述低溫恒溫器的圍繞所述真空套的開(kāi)口的表面；

所述真空套的壁的導(dǎo)熱部，所述導(dǎo)熱部在使用中與所述制冷機(jī)的第二冷卻級(jí)熱和機(jī)械接觸；以及

裝置被提供用于將所述制冷機(jī)的第一級(jí)熱連接到所述低溫恒溫器的熱輻射屏蔽件，

所述裝置包括在所述真空套內(nèi)的波紋管，所述波紋管包含密封的質(zhì)量的致冷劑氣體，由此所述波紋管當(dāng)所述真空套處于大氣壓力時(shí)，處于縮回位置，并且當(dāng)所述真空套在真空下時(shí)，處于伸長(zhǎng)位置，其中，在其伸長(zhǎng)位置，所述波紋管將導(dǎo)熱接觸件擠壓成與所述制冷機(jī)的第一冷卻級(jí)熱和機(jī)械接觸,其中所述導(dǎo)熱接觸件被設(shè)置成響應(yīng)于波紋管當(dāng)所述真空套處于大氣壓力時(shí)，處于縮回位置，并且當(dāng)所述真空套在真空下時(shí)，處于伸長(zhǎng)位置而圍繞軸旋轉(zhuǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，支承表面被設(shè)置，其相對(duì)于所述真空套機(jī)械地被限制在適當(dāng)位置，所述波紋管被設(shè)置成壓在所述接觸件和所述支承表面上。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖考慮本實(shí)用新型的某些實(shí)施力，本實(shí)用新型的以上以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚地被理解，其中：

圖1示出了穿過(guò)用于MRI成像的常規(guī)低溫冷卻磁體的橫截面；

圖2示出了用于低溫恒溫器中的制冷機(jī)的傳統(tǒng)安裝裝置；

圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，用于低溫恒溫器中的制冷機(jī)的安裝裝置；

圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，用于低溫恒溫器中的制冷機(jī)的另一安裝裝置的細(xì)節(jié)；

圖5示出了本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的某些特征的軸向視圖；

圖6示出了本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的某些特征的軸向視圖；

圖7示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，用于低溫恒溫器中的制冷機(jī)的安裝裝置的細(xì)節(jié)；

圖8示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，用于低溫恒溫器中的制冷機(jī)的安裝裝置；

圖9示出了在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中使用的波紋管裝置的細(xì)節(jié)；

圖10示出了在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中使用的替代波紋管裝置的細(xì)節(jié)；

圖11示出了根據(jù)本實(shí)用新型的某些實(shí)施例可與波紋管裝置一起采用的可選特征；

圖12示意性示出了制冷機(jī)的第一冷卻級(jí)22的徑向外表面的軸向視圖，圖12A、圖12B和圖12C示出了替代實(shí)施例；

圖13示意性地示出了另一類(lèi)型的實(shí)施例，其中接觸件以類(lèi)似于一對(duì)鉗子的方式被組裝，圖13A示出了圖13的變體；

圖14和圖15示出了其中管70被提供以從各波紋管引進(jìn)或除去致冷劑氣體的實(shí)施例；

圖16在圖12所示的方向XVI上示出了鄰接軸74的接觸件72的可能裝置；以及

圖17示出了其中管70被提供以從各波紋管引進(jìn)或除去致冷劑氣體的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，當(dāng)制冷機(jī)17被插入或移除時(shí)，熱輻射屏蔽件和低溫制冷機(jī)17的第一冷卻級(jí)22之間的熱鏈路被縮回，并且在操作時(shí)，通過(guò)垂直于施加到制冷機(jī)的力起作用的力，熱鏈路被壓成與第一冷卻級(jí)22接觸以將它密封到低溫恒溫器。

圖3示出了本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的一般圖示。真空套15被設(shè)置，并且第二冷卻級(jí)24與所述真空套15壁的一部分26熱和機(jī)械接觸。在使用中，制冷機(jī)17被插入真空套15并被密封且在適當(dāng)位置被安裝到低溫恒溫器OVC14的周?chē)砻?。真空?5的內(nèi)部容積可以通過(guò)閥36被排空或在操作時(shí)通過(guò)低溫泵送被有效地被排空：因?yàn)橹评錂C(jī)冷卻，真空套內(nèi)的任何空氣成分將凍結(jié)到第二冷卻級(jí)24上。制冷機(jī)上的真空負(fù)荷：即作用在制冷機(jī)的暴露表面上的大氣壓力，起作用以在第二冷卻級(jí)24和真空套15的壁的一部分26之間形成牢固接合。該負(fù)荷毫不用于在第一冷卻級(jí)22和熱輻射屏蔽件16之間形成熱接觸。由于相對(duì)高的力可用于在第二冷卻級(jí)24和真空套15的壁的一部分26之間形成接合，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在第二冷卻級(jí)24與壁的一部分26之間可以形成有效的熱接合而沒(méi)有使用銦墊圈或類(lèi)似物。在制冷機(jī)頂部的整個(gè)真空負(fù)荷可用于在第二冷卻級(jí)24與壁的部分26之間形成接合。該制冷機(jī)可通過(guò)螺栓34連接或類(lèi)似地附連到低溫恒溫器OVC14的周?chē)砻妗Ｍㄟ^(guò)螺栓34或類(lèi)似緊固件施加到制冷機(jī)的力將增加真空負(fù)荷，并且可以有助于在第二冷卻級(jí)24和真空套15的壁的部分26之間的接觸表面處的壓力。如果真空力和通過(guò)螺栓施加的力對(duì)于第二熱界面太高，它可以通過(guò)在凸緣32下方，例如在螺栓34周?chē)黾訌椈杀唤档汀?/p>

根據(jù)本實(shí)用新型的這個(gè)實(shí)施例的一個(gè)特征，波紋管40被設(shè)置，其含有一定量在第一冷卻級(jí)22的運(yùn)行溫度下保持氣態(tài)的致冷劑。致冷劑可以是氦。波紋管40本身是諸如銅或黃銅之類(lèi)的導(dǎo)熱材料的， 并在最接近制冷機(jī)17的末端附帶有銅或黃銅的接觸件42。在另一末端，該波紋管借助通過(guò)附連到真空套的壁(如圖所示)的熱板43，或通過(guò)在真空套的壁內(nèi)的由波紋管封閉的孔的熱傳導(dǎo)和/或?qū)⒉y管熱鏈接到熱輻射屏蔽件的裝置，來(lái)被熱鏈接到熱輻射屏蔽件16。優(yōu)選地，圍繞第一冷卻級(jí)22等距隔開(kāi)的多組波紋管被設(shè)置。圖2的界面塊30可以不需要，從而代表了在成本和重量上的有價(jià)值的節(jié)省。

當(dāng)真空套15向大氣開(kāi)放時(shí)，波紋管40被大氣壓力驅(qū)動(dòng)到縮回位置，如圖所示。制冷機(jī)17可以被安裝或移除，而不與波紋管40發(fā)生干涉。當(dāng)真空套借助通過(guò)閥36泵出或通過(guò)使用中的制冷機(jī)低溫泵送被排空時(shí)，在真空套15內(nèi)的壓力將下降，并且波紋管40內(nèi)的致冷劑氣體的壓力將導(dǎo)致波紋管膨脹，從而按壓接觸件42以與制冷機(jī)的第一冷卻級(jí)22接觸。熱輻射屏蔽件16與第一冷卻級(jí)22之間的導(dǎo)熱路徑由此建立。由波紋管40施加到第一冷卻級(jí)22上的壓力是由波紋管的特性和被密封到波紋管內(nèi)的致冷劑氣體的數(shù)量和性質(zhì)決定的。作用在制冷機(jī)頂部的真空負(fù)荷對(duì)確定接觸件42和第一冷卻級(jí)22之間的壓力沒(méi)有任何作用。由于第一冷卻級(jí)熱界面壓力獨(dú)立于第二冷卻級(jí)的熱界面壓力，兩者都易于控制。這是有利的，因?yàn)槭芸責(zé)峤缑鎵毫δ軌蜻M(jìn)行精確計(jì)算并提供通過(guò)由壓力和表面積得出的有效熱接觸。

圖4示出了替代波紋管裝置的詳細(xì)視圖。在此，接觸件42由諸如鋁或銅編織物或?qū)訅喊逯?lèi)的柔性導(dǎo)熱接頭44連接到所述塊46，被熱鏈接到熱輻射屏蔽件16。在這樣的實(shí)施例中，沒(méi)有熱傳導(dǎo)需要通過(guò)波紋管40的材料發(fā)生。波紋管然后可以由具有合適的機(jī)械特性的任何材料制成，而不被限制為高導(dǎo)熱性材料。

如果需要，接觸件42和第一冷卻級(jí)22的配合表面可具有導(dǎo)熱油脂的薄涂層或銦觸點(diǎn)，以減少兩部件之間的熱阻。

圖5示出了一個(gè)示例實(shí)施例，在沿方向V觀看時(shí)，其可以是如圖3所示的實(shí)施例，或如圖4所示的實(shí)施例。

如圖所示，制冷機(jī)的第一冷卻級(jí)22與常規(guī)一樣平面圖為圓形。接觸件42設(shè)置有相應(yīng)的凹面50以增加與第一冷卻級(jí)22的接觸表面 積。如圖所示，多個(gè)接觸件和對(duì)應(yīng)的多個(gè)波紋管可以被提供以增加與第一級(jí)的接觸面積，并通過(guò)提供多個(gè)并聯(lián)的熱路徑來(lái)減小第一冷卻級(jí)22和熱輻射屏蔽件16之間的熱阻。52表示通孔，導(dǎo)熱編織物例如通過(guò)焊接可以被附連到該通孔中，在諸如圖4所示的實(shí)施例中。

圖6示出了替代實(shí)施例的類(lèi)似于圖5所示的視圖。在這里，替代使用被成形為匹配第一冷卻級(jí)22的表面的接觸件，導(dǎo)熱塊54，例如銅或鋁的導(dǎo)熱塊，例如通過(guò)螺栓連接或類(lèi)似方式被附連到第一冷卻級(jí)。導(dǎo)熱塊54分別設(shè)有用于與由波紋管40所攜帶的相應(yīng)接觸件42擠壓接觸的平坦配合表面56?？梢园l(fā)現(xiàn)，這樣的裝置比圖5中所示的成型的接觸塊更容易制造。

圖7示出了本實(shí)用新型的另一種版式。這里，第一冷卻級(jí)22和熱連接到熱輻射屏蔽件16的第一級(jí)界面塊30之間的熱接觸，通過(guò)熱匯流條58提供，所述匯流條58設(shè)置有柔性部，在這里顯示為匯流條58的輪廓中的接榫(joggle)60。如圖所示，真空套15處于大氣壓力，波紋管被縮回，并且匯流條58不與第一冷卻級(jí)接觸。制冷機(jī)17可被插入或移除，而不干涉匯流條58、波紋管40或任何到熱輻射屏蔽件16的熱路徑。在使用中，真空套15將被排空。封閉在波紋管40內(nèi)的致冷劑的壓力將使波紋管伸長(zhǎng)。波紋管40和接觸件42將壓在匯流條58上并使其關(guān)于柔性部60彎曲，使得匯流條進(jìn)入與第一冷卻級(jí)22熱接觸。這樣的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，無(wú)需對(duì)制冷機(jī)17本身作出修改：在波紋管的材料選擇上有完全的自由度，因?yàn)椴恍枰ㄟ^(guò)波紋管發(fā)生熱傳導(dǎo)。通過(guò)包括其柔性部60的匯流條58的熱路徑的材料橫截面面積可以顯著大于在上面討論的其他實(shí)施例中用來(lái)進(jìn)行導(dǎo)熱的波紋管、編織物或?qū)訅喊?4的材料橫截面面積。

圖8示出本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例。這里，第一級(jí)熱界面塊30圍繞制冷機(jī)17的第一冷卻級(jí)22相對(duì)緊密的配合。第一級(jí)熱界面塊30的上表面62優(yōu)選是錐形的，以有助于制冷機(jī)17的安裝。當(dāng)被正確對(duì)齊時(shí)，第一冷卻級(jí)22暢通地通過(guò)第一級(jí)熱界面塊30。如圖所示，一個(gè)或多個(gè)凹口或端口64被設(shè)置在第一熱界面塊30的材料中。波紋管 40被設(shè)置在每個(gè)凹口或端口64內(nèi)。各波紋管40均可根據(jù)任何上述實(shí)施例，或任何類(lèi)似裝置被設(shè)置。在圖8示意性地表示的實(shí)施例中，波紋管可對(duì)應(yīng)于圖3的實(shí)施例：該波紋管是導(dǎo)熱材料的，并且第一冷卻級(jí)22通過(guò)穿過(guò)接觸件42、波紋管40和界面塊30至屏蔽16的傳導(dǎo)來(lái)冷卻熱輻射屏蔽件16。在其他實(shí)施例所描述的情況下，與第一冷卻級(jí)22熱接觸的界面力被徑向引導(dǎo)到制冷機(jī)的延長(zhǎng)軸A-A，并垂直于與第二冷卻級(jí)熱接觸的界面力，該界面里平行于制冷機(jī)的延長(zhǎng)軸A-A被引導(dǎo)。

圖9示出了本實(shí)用新型的特定實(shí)施例的波紋管裝置的詳細(xì)表示。這里，柔性熱導(dǎo)體64被設(shè)置，例如銅或鋁編織物。柔性導(dǎo)體的一端64固定到設(shè)置在波紋管40的徑向內(nèi)端部的界面件42。柔性導(dǎo)體使波紋管40的長(zhǎng)度延伸到配件(未示出)，與熱輻射屏蔽件16熱接觸。波紋管在其“靜止”狀態(tài)被自然延伸，當(dāng)真空套處于大氣壓力時(shí)，其被迫進(jìn)入縮回位置。

圖10示出了本實(shí)用新型的另一種波紋管裝置的詳細(xì)表示。這種裝置有些類(lèi)似于圖9的裝置，在于柔性熱導(dǎo)體64延伸通過(guò)波紋管40，并且在波紋管40內(nèi)的表面處被接合到界面件42。在波紋管的徑向外端，類(lèi)似的界面件68被設(shè)置并被密封到具有端板66的真空套15的壁。另一熱鏈路(未示出)將在界面件68與熱輻射屏蔽件16之間被提供。通過(guò)波紋管施加在第一熱界面處的力和壓力可通過(guò)波紋管和界面件42的設(shè)計(jì)進(jìn)行改變。增大波紋管的橫截面面積將增加界面力，如同將在徑向方向上增加波紋管的長(zhǎng)度。減小界面件42的表面積將不會(huì)改變界面力，但將提高界面壓力。

圖11示意性地表示了本實(shí)用新型的一個(gè)改進(jìn)的實(shí)施例。這里，小口徑管70被示出，其與各波紋管40的內(nèi)部容積連通。管70的另一端穿過(guò)低溫恒溫器的壁到達(dá)氣體的供給部。不是簡(jiǎn)單地依賴(lài)真空套15的內(nèi)部和包含固定質(zhì)量的致冷劑氣體的波紋管40的內(nèi)部之間的壓力差，該實(shí)施例允許一旦真空套處于真空，通過(guò)添加氣體，諸如氖氣、氬氣或氦氣，在波紋管40內(nèi)提供增加的壓力。這可以允許通過(guò)增大 界面件42和第一冷卻級(jí)之間的接觸壓力來(lái)改進(jìn)界面件42和第一冷卻級(jí)22之間的導(dǎo)熱性。一些熱傳遞也通過(guò)波紋管內(nèi)的氣體發(fā)生。優(yōu)選地，當(dāng)制冷機(jī)17待被移除時(shí)，氣體通過(guò)管70從波紋管40中被除去，從而允許波紋管遠(yuǎn)離第一冷卻級(jí)縮回，為移除制冷機(jī)提供間隙。

圖12至圖16表示了一系列的另外的實(shí)施例，其中當(dāng)制冷機(jī)處于適當(dāng)位置并在真空套15內(nèi)處于真空時(shí)，熱界面件被設(shè)置成圍繞某些軸旋轉(zhuǎn)以與制冷機(jī)機(jī)第一級(jí)22接觸；并在維修操作期間當(dāng)所述真空套15的內(nèi)部處于大氣壓時(shí)，旋轉(zhuǎn)成不接觸制冷機(jī)第一級(jí)22。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)波紋管被使用，其包含密封的質(zhì)量的致冷劑氣體，使得在所述真空套15處于真空時(shí)，該波紋管將伸長(zhǎng)，并且當(dāng)所述套的內(nèi)部處于大氣壓力時(shí)將縮回。在其他實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)波紋管設(shè)置有管70，如參照?qǐng)D11所描述，其可以使各波紋管內(nèi)的壓力隨意控制。

圖12示意性示出了制冷機(jī)第一級(jí)22的徑向外表面的軸向視圖，其具有處于適當(dāng)位置的夾緊接觸件72，與制冷機(jī)第一級(jí)接觸。夾緊接觸件72繞軸74樞轉(zhuǎn)。在它們的閉合位置，如圖所示，夾緊接觸件72的徑向內(nèi)表面76被按壓成接觸制冷機(jī)第一級(jí)22的徑向外表面78。夾緊接觸件72的徑向內(nèi)表面76被成形為在夾緊接觸件與制冷機(jī)第一級(jí)22之間提供大的接觸表面積。真空套15的壁的部分被示意性示出。根據(jù)本實(shí)用新型的這個(gè)實(shí)施例，密封的波紋管單元40被提供，每一個(gè)單元均位于附連至每個(gè)夾緊接觸件72或形成夾緊接觸件的一部分的致動(dòng)器80和相對(duì)于所述真空套15被機(jī)械地限制在固定位置的支承表面82之間。軸74優(yōu)選地也相對(duì)于所述真空套15被限制在適當(dāng)位置以承載夾緊接觸件72的部分重量。圖12示出了在所述真空套15被排空的情況下的組件。預(yù)定質(zhì)量的致冷劑氣體被密封到每個(gè)波紋管40內(nèi)。當(dāng)所述套被排空時(shí)，波紋管內(nèi)的致冷劑的壓力使其伸長(zhǎng)，并壓靠在相應(yīng)的致動(dòng)器80和支承表面82上。波紋管相應(yīng)地?cái)D壓接觸件72以與該制冷機(jī)第一級(jí)熱和機(jī)械接觸。熱鏈路，例如以上參考其它實(shí)施例所述的那些中的任一個(gè)可被用于提供從接觸件72到套的第一級(jí)， 以及因此到熱輻射屏蔽件的冷卻路徑。波紋管在長(zhǎng)度和直徑上可以調(diào)節(jié)，以提供適當(dāng)?shù)牧σ缘挚恐评錂C(jī)的第一級(jí)夾緊接觸件72。

當(dāng)所述套處于大氣壓力時(shí)，所述套和波紋管之間的壓力差將降低，甚至可能有標(biāo)記反向。這將導(dǎo)致波紋管壓縮。波紋管40的端部被分別附連到致動(dòng)器80和支承表面82，并且收縮的波紋管使接觸件72的表面76從制冷機(jī)第一級(jí)22脫離。接觸件72被成形在軸74的區(qū)域中，以確保當(dāng)波紋管被壓縮時(shí)在制冷機(jī)的第一級(jí)周?chē)峁┎婚g斷的間隙空間：當(dāng)套處于大氣壓時(shí)。這允許制冷機(jī)被暢通地移除和更換。

圖16在圖12所示的方向XVI上示出了鄰接軸74的接觸件72的可能裝置。接觸件的端部互鎖并且軸74穿過(guò)兩個(gè)端部。熱連接器84可在軸74處方便地附連到接觸件。

在替代實(shí)施例中，少于或多于兩個(gè)接觸件可以被提供，每一個(gè)接觸件均與波紋管40、軸74和支承表面82相關(guān)聯(lián)。在其它實(shí)施例中，致動(dòng)器80可以被省去，波紋管40被基本上徑向地裝置以?xún)?yōu)選遠(yuǎn)離相應(yīng)的軸74壓靠各接觸件的一部分。圖12A，12B和12C示意性地示出了這樣的實(shí)施例。

圖13示意性地示出了另一類(lèi)型的實(shí)施例，其中接觸件以類(lèi)似于一對(duì)鉗子的方式被組裝，接觸件的接觸制冷機(jī)第一級(jí)22的部分被設(shè)置在軸74的一側(cè)，而延伸件88在軸的相對(duì)側(cè)上延伸并用于致動(dòng)所述裝置。在所示實(shí)施例中，每個(gè)接觸件均使用相應(yīng)的波紋管40被致動(dòng)。當(dāng)真空套15處于大氣壓力時(shí)，各波紋管40均被壓縮，并且各接觸件的表面76被從制冷機(jī)22的第一級(jí)的表面78被拉離。彈簧(未示出)可以被提供以將接觸件從制冷機(jī)的第一級(jí)22推開(kāi)。當(dāng)所述套處于真空時(shí)，各波紋管內(nèi)的致冷劑氣體導(dǎo)致波紋管伸長(zhǎng)，并且接觸件72被擠壓成與制冷機(jī)的第一級(jí)22接觸。在圖13中所示的其他特征對(duì)應(yīng)于圖12的特征。

在圖13的實(shí)施例的變體中，多于或少于兩個(gè)接觸件可以被提供，每個(gè)都有自己的軸。圖13A示出了這些變體中的一個(gè)。

圖14、15、17示出了其中管70被提供以從各波紋管引進(jìn)或除去 致冷劑氣體的實(shí)施例。這種裝置已在上面參考圖11被討論。在這種裝置中，當(dāng)所述套處于大氣壓力時(shí)，致冷劑氣體被引入波紋管40，并驅(qū)動(dòng)接觸件72脫離與制冷機(jī)的第一級(jí)22的接觸。當(dāng)所述套處于真空時(shí)，致冷劑氣體從波紋管排出，將接觸件72拉成與制冷機(jī)的第一級(jí)22接觸。在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，眾多這樣的實(shí)施例的變化是可能的，如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，以類(lèi)似于圖12-13A所示的變體的方式將是顯而易見(jiàn)的。