[發明專利]一種超導磁體低溫系統

在審

• 申請號: 202011342854.X
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112366058A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 袁金輝;樂志良;莫耀敏;段訓琪;劉照泉;鄭杰;姚鳴生;姚海鋒;許建益
• 申請（專利權）人: 寧波健信核磁技術有限公司
• 主分類號: H01F6/04
• 分類號: H01F6/04;H01F6/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁曼曼

本發明公開了一種超導磁體低溫系統，儲液罐的下部連通于液體管路，儲液罐的上部連通于氣體管路，金屬管路的一端連通于液體管路、另一端連通于氣體管路，金屬管路的外壁固定有導溫板，線圈通過導溫絲連接于導溫板，且線圈與導溫絲通過絕緣的導冷介質連接，接頭與開關通過絕緣的導冷介質連接于導溫板，儲液罐還連接有冷頭。通過熱管技術和熱傳導技術相結合的方法，對超導線圈進行冷卻，線圈表面不需要冷卻管路，簡化了管路設計，所需的液氦的數量顯著減少，熱傳導方式靈活多變，線圈和導溫板之間采用柔性的導溫絲連接，提高了裝配可操作性，便于磁體制作。開關和接頭無需直接浸泡冷卻或間接管路冷卻，便于開關和接頭布局。

技術領域

本發明涉及超導磁體技術領域，更具體地說，涉及一種超導磁體低溫系統。

背景技術

超導磁體是指低溫下用具有高轉變溫度和臨界磁場特別高的第二類超導體制成線圈的一種電磁體。它的主要特點是無導線電阻產生的電損耗，也沒有因鐵芯存在而產生的磁損耗，具有很強的實用價值。在工業和科研上應用極廣，但它必須在液態氦的溫度下工作。

現有技術中，在通過液氦對線圈冷卻的過程中，在主屏線圈外表面焊接輸送液氦的金屬管路，金屬管路底部由高處的儲液罐輸送液氦進來，管路上端排出氦氣，并連通到儲液罐的頂部，進行重新液化。

現有方案中，由于每個線圈上均連接有金屬管路，管路較多，焊接工藝復雜，同時管路在磁體失超后要承受高壓，不便于磁體制作；另外，需要的液氦多，磁體失超后需要較大的容器儲存氦氣。

因此，如何解決現有方案工藝復雜而制造成本高的問題，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種超導磁體低溫系統，將熱管技術與熱傳導技術結合起來，減少冷卻管路，簡化磁體制作工藝，降低制造成本。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種超導磁體低溫系統，包括線圈、金屬管路以及儲存有液氦的儲液罐，所述儲液罐的下部連通于用于輸送液氦的液體管路，所述儲液罐的上部連通于用于輸送氦氣的氣體管路，所述金屬管路的一端連通于所述液體管路、另一端連通于所述氣體管路，所述金屬管路的外壁固定有用于導冷的導溫板，所述線圈通過用于導冷的導溫絲連接于所述導溫板，且所述線圈與所述導溫絲通過絕緣的導冷介質連接，所述儲液罐還連接有用于液化氦氣的冷頭。

優選的，所述金屬管路內嵌于所述導溫板的凹槽內。

優選的，所述金屬管路包括第一豎管，所述第一豎管的一端連通于所述液體管路、另一端連通于所述氣體管路，所述第一豎管內嵌于所述導溫板的凹槽內。

優選的，所述金屬管路包括與所述第一豎管平行設置的第二豎管，所述第二豎管的一端連通于所述液體管路、另一端連通于所述氣體管路，所述第二豎管內嵌于所述導溫板的凹槽內。

優選的，所述金屬管路為銅管。

優選的，所述導溫板為銅板，所述導溫絲為銅絲。

優選的，所述導冷介質為氮化鋁板，所述銅絲通過所述氮化鋁板連接于所述線圈上。

優選的，還包括接頭與開關，所述接頭與開關通過絕緣的導冷介質連接于所述導溫板或所述線圈。

優選的，所述導溫板上設有氮化鋁板，所述接頭與所述開關分別通過銅絲連接于所述氮化鋁板。

優選的，所述線圈上設有氮化鋁板，所述接頭與所述開關分別通過銅絲連接于所述氮化鋁板。