[實用新型]一種無液氦超導磁體快速冷卻裝置

有效

• 申請號: 202021194400.8
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN212542068U
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 董振斌;高而震;劉向軍;宗磊;馬啟元
• 申請（專利權）人: 江蘇美時醫療技術有限公司
• 主分類號: H01F6/04
• 分類號: H01F6/04;H01F6/06
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧道花

本實用新型公開了一種無液氦超導磁體快速冷卻裝置，用于無液氦磁體從常溫快速冷卻至低溫，所述快速冷卻裝置包括觸頭I和觸頭II，其中：觸頭I，一端連接在GM制冷機一級冷頭上，另一端通過快卸裝置使其與觸頭II接觸或者離開；觸頭II，固定在磁體線圈桶上，與觸頭I面接觸；快卸裝置，固定在常溫外筒上，具有調節桿和旋轉結構；調節桿一端通過絕熱元件連接觸頭I，另一端延伸出常溫外筒；旋轉結構通過螺紋配合結構套接在調節桿上，底部與絕熱元件之間設有伸縮結構。本實用新型的無液氦超導磁體快速冷卻裝置，提升了無液氦超導磁體前期制冷速度、整體快速制冷結構簡單，人工操作方便，具有較好的推廣應用前景。

技術領域

本實用新型涉及無液氦超導磁體技術領域，特別是涉及無液氦超導磁體快速冷卻裝置。

背景技術

現有無液氦超導磁體冷卻一般使用GM制冷機冷卻，該冷頭一般分為兩級，一級冷頭在20K~300K溫區可提供幾十到數百瓦的冷量；而二級冷頭主要用于4K~20K范圍的維持冷卻，冷量一般只有一瓦到數瓦的范圍，而4k磁體線圈桶與二級冷頭連接，磁體的前期冷卻速度主要由重量較大的4k磁體線圈桶的冷卻速度決定。

現有的無液氦超導磁體冷卻時，4k磁體線圈桶的前期冷卻速度較慢，導致后期GM制冷機冷卻速度整體較慢。

實用新型內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種利用波紋管的伸縮性使高冷量的一級冷頭與4K部件（線圈骨架）連接，待冷卻到預定溫度在旋轉螺母使觸點脫開的無液氦超導磁體快速冷卻裝置，從而實現快速冷卻GM制冷機前期4k線圈骨架的冷卻速度加快，最終提高了GM制冷機的整體冷卻速度。

本實用新型所采用的技術方案是：一種無液氦超導磁體快速冷卻裝置，用于冷卻常溫外筒和套在其內的磁體線圈桶，所述快速冷卻裝置包括觸頭I和觸頭II，其中：

觸頭I，一端連接在GM制冷機一級冷頭上，另一端通過快卸裝置使其與觸頭II或者離開觸頭II；

觸頭II，固定在磁體線圈桶上，與觸頭I面接觸；

快卸裝置，固定在常溫外筒上，具有調節桿和旋轉結構；

調節桿，一端通過絕熱元件連接觸頭I，另一端延伸出常溫外筒；

旋轉結構,通過螺紋配合結構套接在調節桿上，用于旋轉打開或者關閉快卸裝置，底部與絕熱元件之間設有伸縮結構。

進一步地，磁體線圈桶上還連接溫度探頭，用于測量磁體線圈桶的溫度。

進一步地，溫度探頭還連接溫度顯示裝置，用于顯示磁體線圈桶的溫度。

進一步地，觸頭I和觸頭II的材料無氧銅、銅、鋁中的其中一種或者兩種。

進一步地，觸頭I和觸頭II的接觸面鏡面拋光處理。

進一步地，旋轉結構可以設計為螺母或者手輪結構，并且旋轉結構與常溫外筒之間還壓緊有墊片，用于增強旋轉結構與常溫外筒的連接結構。

進一步地，觸頭I與一級冷頭之間通過軟連接結構連接，并且軟連接結構由銅編制網帶或多層銅箔帶制成。

進一步地，觸頭I與觸頭II的接觸面積大于100 cm²，觸頭I與觸頭II各自的厚度大于10mm。

進一步地，伸縮結構為壁厚小于0.5mm的焊接波紋管，并且其伸縮行程大于100mm。

本實用新型的無液氦超導磁體快速冷卻裝置在工作時，使用帶有旋轉結構的調節桿將伸縮結構壓緊觸頭I和觸頭II，接通一級冷頭和二級冷頭，使用一級冷頭和二級冷頭同時對磁體線圈桶冷卻，實現快速接通一級冷頭和磁體線圈桶（即4K桶）。