[發(fā)明專利]形成熱開(kāi)關(guān)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780037249.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109312975B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安東尼·馬修斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 牛津儀器納米技術(shù)工具有限公司
• 主分類號(hào): F25D19/00
• 分類號(hào): F25D19/00;G05D23/02;F28F13/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;顧欣

1.一種形成氣隙式熱開(kāi)關(guān)的方法，所述方法包括以下步驟：

(a)設(shè)置第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體，以及第一連接部件和第二連接部件，其中，在100K的溫度下所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體的導(dǎo)熱率均是所述第一連接部件和所述第二連接部件中的每一個(gè)的導(dǎo)熱率的至少五倍；

(b)將所述第一導(dǎo)體熔接到所述第一連接部件，并且將所述第二導(dǎo)體熔接到所述第二連接部件；

(c)對(duì)準(zhǔn)所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體，使得所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體沿共同的長(zhǎng)軸延伸；

(d)當(dāng)已對(duì)準(zhǔn)的所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體處于第一溫度時(shí)，使所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體二者的近端彼此接觸；以及

(e)將所述第一連接部件接合到所述第二連接部件，從而至少在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體二者的近端周圍形成腔室；

其中，形成所述腔室的所述第一連接部件和所述第二連接部件的熱膨脹系數(shù)均小于所述第一導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)且均小于所述第二導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)，使得當(dāng)所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體被冷卻到低于所述第一溫度的第二溫度時(shí)，所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體二者沿所述長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度相對(duì)于所述腔室沿所述長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度減小，從而形成所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體二者的近端之間的間隙；并且

所述氣隙式熱開(kāi)關(guān)布置為在使用時(shí)選擇性地將導(dǎo)熱氣體提供到所述腔室中，以引起所述氣隙式熱開(kāi)關(guān)的操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(e)包括將所述第一連接部件熔接到所述第二連接部件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一連接部件包括套管，所述套管構(gòu)造為封包至少所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體二者的近端。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，通過(guò)電子束焊接將所述第一連接部件熔接到所述第二連接部件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(e)包括將所述第一連接部件和所述第二連接部件中的每一個(gè)熔接到設(shè)置在所述第一連接部件和所述第二連接部件之間的套管；

其中，在100K的溫度下所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體的導(dǎo)熱率均是所述套管的導(dǎo)熱率的至少五倍；并且

所述套管的熱膨脹系數(shù)小于所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)，使得當(dāng)所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體被冷卻到所述第二溫度時(shí)，所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體的沿所述長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度減小，從而形成所述間隙。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一連接部件和所述第二連接部件分別布置為第一法蘭和第二法蘭。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，使用電子束焊接執(zhí)行將所述第一連接部件和所述第二連接部件中的每一個(gè)熔接到所述套管。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在100K的溫度下所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體的導(dǎo)熱率是所述套管的導(dǎo)熱率的至少10倍。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在10K的溫度下所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體的導(dǎo)熱率是所述套管的導(dǎo)熱率的至少1000倍。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述套管由不銹鋼制成。

11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一連接部件、所述第二連接部件和所述套管為相同的材料。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟：

(f)將所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體中的每一個(gè)冷卻至低于所述第二溫度的溫度，以使得所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體沿所述長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度減小，從而在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體二者的近端之間形成間隙。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(a)還包括對(duì)所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體進(jìn)行機(jī)加工從而在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體中的每一個(gè)上形成平坦接合表面；并且步驟(d)包括使所述接合表面彼此接觸。