[發(fā)明專利]一種用于超導(dǎo)磁體的制冷機夾套結(jié)構(gòu)及其安裝、拆卸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710179832.8
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106960713B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱建明;陳一煒;俞道生;葉衛(wèi)峰;蔡江
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州圖銳科技有限公司
• 主分類號: H01F6/04
• 分類號: H01F6/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于超導(dǎo)磁體的制冷機夾套結(jié)構(gòu)及其安裝、拆卸方法，涉及低溫工程以及超導(dǎo)磁體技術(shù)領(lǐng)域；從上往下依次包括制冷機法蘭座（3）、一級波紋管（11）、與冷屏形成熱連接的一級法蘭座（12）、二級波紋管（21），以及與超導(dǎo)線圈形成熱連接的二級法蘭座（22）；制冷機法蘭座（3）與一級法蘭座（12）之間通過一級波紋管（11）連接，一級法蘭座（12）與二級法蘭座（22）之間通過二級波紋管（21）連接；具有傳導(dǎo)漏熱低，真空密閉性能高，熱連接效率高，制冷機壽命長的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低溫工程以及超導(dǎo)磁體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于超導(dǎo)磁體的制冷機夾套結(jié)構(gòu)及其安裝、拆卸方法。

背景技術(shù)

目前應(yīng)用于臨床的大部分磁共振成像系統(tǒng)（MRI）的超導(dǎo)磁體內(nèi)充滿了昂貴的液氦（LHe）來維持低溫超導(dǎo)線所需的臨界溫度。但是，不斷攀升的液氦價格和極有可能短缺的液氦資源，大幅增加了對無液氦磁體的需求。無液氦磁體與液氦磁體相比，無需液氦做制冷劑而僅由制冷機控制工作環(huán)境溫度，但是目前的制冷機制冷功率有限，比如二級脈管制冷機，一級冷頭制冷功率 50K時為35W，二級冷頭的制冷功率10K時只有1.5W。所以對整體結(jié)構(gòu)的密封性能和內(nèi)部傳熱連接，外部漏熱保護的要求更高。

由于超導(dǎo)磁體的制冷機在工作一段時間后需要更換維護，在安裝和拆卸時，傳統(tǒng)的制冷機夾套結(jié)構(gòu)會破壞超導(dǎo)磁體的密閉結(jié)構(gòu)，無液氦磁體需要一個良好的真空環(huán)境來滿足與外界的隔熱，這無法滿足無液氦磁體對于密閉性能的要求。

傳統(tǒng)夾套的管壁上端與室溫相連,下端與超導(dǎo)磁體內(nèi)部相連，對于漏熱要求并不是很嚴格的液氦磁體而言，通過夾套管壁的傳導(dǎo)漏熱易由液氦汽化帶走，但無液氦磁體對于漏熱要求極高，傳統(tǒng)的夾套結(jié)構(gòu)無法滿足。

傳統(tǒng)的制冷機安裝時，制冷機冷頭的熱連接效率不高，銦接觸片無法與制冷機冷頭充分接觸，傳熱效率無法滿足無液氦磁體的需要。所以，設(shè)計一種用于超導(dǎo)磁體的制冷機夾套結(jié)構(gòu)及其安裝、拆卸方法十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的制冷機夾套結(jié)構(gòu)的不足，也保證了無液氦磁體整體真空密閉的需求，提出一種用于超導(dǎo)磁體的制冷機夾套結(jié)構(gòu)及其安裝、拆卸方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于超導(dǎo)磁體的制冷機夾套結(jié)構(gòu)，從上往下依次包括制冷機法蘭座、一級波紋管、與冷屏形成熱連接的一級法蘭座、二級波紋管，以及與超導(dǎo)線圈形成熱連接的二級法蘭座；所述的制冷機法蘭座與一級法蘭座之間通過一級波紋管連接，所述的一級法蘭座與二級法蘭座之間通過二級波紋管連接。

作為優(yōu)選，所述的制冷機法蘭座上端設(shè)有與待安裝的制冷機實現(xiàn)密封安裝的密封圈，制冷機法蘭座下端外壁焊接有真空杜瓦上蓋板，制冷機法蘭座內(nèi)壁與一級波紋管上端通過銅-不銹鋼釬焊法熔接連接，制冷機法蘭座側(cè)壁開有供真空泵連接的真空通孔。

作為優(yōu)選，所述的一級法蘭座上端位于一級波紋管內(nèi)側(cè)處設(shè)有一個制冷機一級冷頭，一級法蘭座上端設(shè)有一個尺寸與制冷機一級冷頭匹配、用于容置制冷機一級冷頭的內(nèi)凹限位錐槽；所述的制冷機一級冷頭與一級法蘭座之間設(shè)有一級銦接觸片，制冷機一級冷頭與一級法蘭座之間通過一級銦接觸片由壓力實現(xiàn)高效地?zé)徇B接；所述的一級法蘭座上端外壁與一級波紋管下端通過銅-不銹鋼釬焊法熔接連接，內(nèi)部開有供制冷機穿過的通孔，下端外壁與二級波紋管上端通過銅-不銹鋼釬焊法熔接連接，底部與一個一級導(dǎo)冷帶焊接。

作為優(yōu)選，所述的二級法蘭座上端位于二級波紋管內(nèi)側(cè)處設(shè)有一個制冷機二級冷頭，二級法蘭座上端設(shè)有一個尺寸與制冷機二級冷頭匹配、用于容置制冷機二級冷頭的內(nèi)凹限位錐槽；所述的制冷機二級冷頭與二級法蘭座之間設(shè)有二級銦接觸片，制冷機二級冷頭與二級法蘭座之間通過二級銦接觸片由壓力實現(xiàn)高效地?zé)徇B接；所述的二級法蘭座上端外壁與二級波紋管下端通過銅-不銹鋼釬焊法熔接連接，底部與一個二級導(dǎo)冷帶焊接。