Криогенная система

Авторы патента:

H01L39/10 - отличающиеся приспособлениями для переключения

Изобретение относится к области криогенной электротехники и может быть использовано в качестве сверхпроводящей магнитной системы в физических , исследованиях или в ЯМР-томографии. Пелью изобретения является снижение теплопритоков в криостат по используемым для управления системой токовводам. В сверхпроводящей магнитной системе подобного типа содержится сверхпроводящий соленоид и р короткозамкнутых обмоток коррекции его поля. По условиям работы все их надо запитывать независимо одна от другой, поэтому обмотки коррекции снабжены тепловыми ключами, т.е. часть обмотки является токонесущим элементом такого ключа и расположена в диэлектрическом каркасе вместе с нагревателем, запитываемым снаружи криостата. Если через нагреватель пропустить заданный ток, то токонесущий элемент переходит в нормальное состояние. При этом можно возбудить магнитным полем незатухающие Т.ОКИ в н ткном количестве обмоток . При стандартном способе для независимого управления р нагревателями необходимо,п р - 1 проводов, т.е. р п - 1. Для уменьшения теплопритоков в криостат от проводов для управления р нагревателями использована следующая схема их включения. Если ток нагревателя меньше некоторого порогового значения, то он вообще не переводит токонесущий элемент в нормальное состояние. Поэтому нагреватели соединены в матрицу таким образом, что параллельно нагревателю данной обмотки коррекции оказываются включенными два нагревателя ключей-двух других обмоток. Рабочие токи нагревателей выбраны таким образом , что нормальное состояние при этом образуется лишь в цепи данной обмотки. Анализ показывает, что поскольку нагреватели ключей безраличны к полярности Тока, для р нагревателей число необходимых проводов составляет п, причем р$п(п - 1)/2. Если р обмоток достаточно велико, то выигрьш в количестве проводов для их управления оказывается значительным. и СО со ел а: со -vi NU ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цо1 цц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2734108/24-25 (22) 20.С?.79 (31) 879293 (32) 21.02.78 (33) US (46) 30. 11. 87. Бюл. У- 44 (71) Вариан Ассошиэйтс, Инк (US) (72) Джордж Диви Кнейп (младший) (US) (53) 621.59 (088. Г) (56) Пермяков В.В ° и др. Сверхпроводящий ключ. вЂ” Вопросы атомной науки и техники: Сборник. Харьков, ГКАЭ, 1975, вып. 1/3, с. 28-30.

Патент С1!А Nl 3412320, кл. 324 вЂ ;

С 01 N 27/00, С 01 P 33/08, 1966. (54) КРИОГГННАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к области криогенной электротехники и может быть использовано в качестве сверхпроводящей магнитной системы в физических.исследованиях или в ЯМР-томографии. Целью изобретения является снижение теплопритоков в криостат по используемым для управления системой токовводам. В сверхпроводящей магнитной системе подобного типа содержит- ся сверхпроводящий соленоид и р короткозамкнутых обмоток коррекции его поля. По условиям работы все их надо запитывать независимо одна от другой, поэтому обмотки коррекции снабжены тепловыми ключами, т.е. часть обмотки является токонесущим элементом такого ключа и расположена в диэлектри(51) 4 Н 01 1. 39/10, Н 01 Г 7/22 ческом каркасе вместе с нагревателем, запитываемым снаружи криостата. Если через нагреватель пропустить заданный ток, то токонесущий элемент переходит в нормальное состояние. При этом можно возбудить магнитным полем незатухающие токи в нужном количестве об моток. При стандартном способе для независимого управления р нагревателями необходимо,n = p вЂ” 1 проводов, т.е. р = п вЂ” 1. Для уменьшения теплопритоков в криостат от проводов для управления р нагревателями использована следующая схема их включения.

Если ток нагревателя меньше некоторого порогового значения, то он вообще не переводит токонесущий элемент в нормальное состояние. Поэтому нагреватели соединены в матрицу таким образом, что параллельно нагревателю данной обмотки коррекции оказываются включенными два нагревателя ключей двух других обмоток. Рабочие токи нагревателей выбраны таким образом, что нормальное состояние при этом образуется лишь в цепи данной обмотки. Анализ показывает, что поскольку нагреватели ключей безраличны к полярности така, для р нагревателей число необходимых проволов составляет и, причем р < n(n вЂ” 1)/2. Если р обмоток достаточно велико, то выигрыш в количестве проводов для их управления оказывается значительным.

1 1356974 2

Изобретение относится к криогенной электротехнике и может быть использовано в качестве сверхпроводящей магнитной системы в физических исследованиях или в ЯИР-томографии„

Целью изобретения является снижение теплопритоков в криостат по используемым для управления системой токовводам.

На фиг. 1 схематически показаны тепловые ключи обмоток коррекции и стандартное подключение нагревателей для их независимого управления; на фиг.2 вЂ” зависимость времени,, через которое сверхпроводящий элемент ключа переходит в нормальное состояние, от тока через нагреватель; на фиг.З схема соединения нагревателей; на фиг.4 вЂ” схема подсоединения нагревателя данной обмотки к двум выбранным проводам управления.

Криогенная система содержит сверхпроводящий соленоид и р обмоток,коррекции магнитного поля, размещенных в криостате. Соленоид и обмотки коррекции запитываются независимо друг от друга. Для этого каждая из обмоток снабжена тепловым ключом (фиг.1).

Ключ состоит из сверхпроводящего токонесущего элемента 1, являющегося частью обмотки коррекции, и нагревателя 2, запитываемого током снаружи криостата, размещенных в диэлектрической матрице 3.

Ключ работает следующим образом.

Из-за теплопроводности между гелиевой ванной и сверхпроводником имеется пороговый ток Т.„,, необходимый д0 для перевода сверхпроводящего токонесущего элемента 1 в нормальное состояние. Ток менее I „ (примерно

45 мА) вообще не переводит токонесу-. щий элемент в нормальное состояние, а ток, например, 60 мА переводит за

5 с (фиг.2). Для управления запиткой наведенными незатухающими токами р обмоток коррекции путем поддержания нужного их числа в сверхпроводящем замкнутом состоянии организуют матрицу нагревателей ключей (фиг.3). При этом для каждой выбранной пары проводов параллельно нагревателю ключа данной обмотки коррекции оказываются включенными два нагревателя ключей двух других обмоток (фиг.4). При условии их идентичности рабочие токи нагревателей ключей выбраны таким образом, что нормальное состояние образуется лишь в цепи данной обмотки. Анализ показывает, что при этом поскольку нагреватели ключей безразличны к полярности тока, для р переключателей число необходимых проводов составляет и, причем р « n(n-1 )/2.

Предлагаемое техническое решение имеет смысл, только если р больше 1, т.е, для п больше 2. При стандартном способе соединения (фиг.1) для управления р ключами требуется и =. р + 1 проводов, т.е„ р = n вЂ” 1.

Формула изобретения

Криогенная система, содержащая устройство в криостате с выводами для его управления, о т л и ч а ю щ авЂ” я с я тем, что,, с целью повышения эффективности работы системы путем снижения теплопритоков по токовводам управления, система состоит из сверхпроводящего соленоида и р обмоток (р больше 1) коррекции магнитного поля, запитываемыми независимо друг от друга, каждая из обмоток снабжена тепловым ключом, срабатывающим от тока нагревателя, превышающего заранее заданную величин т, а число n проводов питания„ выведенное в теплую зону от криостата от р ключей, удовлетворяет соотношению: р п(п вЂ” 1 )/2 причем п 2.

1ХУ

p-zI vz р-1 Х

I р I y

1356974 2

1 !

Составитель А.Ваганов

Техред И.Попович

Редактор И.Рыбченко

Корректор В. Гирняк

Заказ 5818/59 Тираж 697

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Похожие патенты:

Сверхпроводящий размыкатель // 753317

Сверхпроводящий выключатель // 518079

Устройство для управления режимом электрических сверхпроводящих цепей // 166779

Сверхпроводящая магнитная система с погружным охлаждением // 1218867

Сверхпроводящий электромагнит // 1122238

Сверхпроводящая электромагнитная система с циркуляционным охлаждением // 728610

Способ охлаждения сверхпроводящих магнитных систем // 555818

Сврерхпроводящая магнитная система // 518092

Электромагнит // 338928

Силовой трансформатор // 2193253

Изобретение относится к электротехнике

Система охлаждения компонента // 2448313

Криостат сверхпроводящего трансформатора // 2593151

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для криостатирования сверхпроводящих обмоток многофазных силовых трансформаторов с плоской магнитной системой. Техническим результатом является повышение КПД за счет сокращения теплопритоков из окружающей среды через внешнюю тепловую изоляцию к криогенной жидкости. Криостат состоит из отдельных тороидальных емкостей, образованных внутренними и внешними вертикальными и соосно расположенными диэлектрическими цилиндрами, соединенными плоскими кольцевыми днищами друг с другом. Число тороидальных емкостей равно числу фаз трансформатора. Каждая отдельная тороидальная емкость размещена на отдельном стержне плоского многофазного магнитопровода. Наружные поверхности внешних цилиндров отдельных тороидальных емкостей снабжены двумя теплоизоляционными диэлектрическими блоками в виде параллелепипедов, высотой, равной высоте отдельных тороидальных емкостей, а длиной, равной или превышающей сумму внешних диаметров отдельных тороидальных емкостей. Каждый из теплоизоляционных блоков выполнен с вертикальными полостями со стороны, примыкающей к наружной поверхности внешних цилиндров тороидальных емкостей. Число полостей равно числу отдельных тороидальных емкостей, а их форма повторяет форму внешних цилиндров тороидальных емкостей по линии соприкосновения с ними в стык. Внешние края на стыке между поверхностями внешних вертикальных цилиндров отдельных тороидальных емкостей и вертикальных полостей параллелепипедов заполнены пенополиуретановыми швами. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Сверхпроводящая катушка и сверхпроводящее устройство // 2597876

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении ремонта. Сверхпроводящая катушка содержит первую и вторую плоские катушки, сформированные путем намотки сверхпроводящего провода, пакетированные в направлении толщины и прилегающие друг к другу. Охлаждающая подложка контактирует с концевой поверхностью первой плоской катушки и разделена на множество охлаждающих пластин. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Способ криостатирования и запитки сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя и устройство для его реализации // 2601218

Использование: для криостатирования сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя. Сущность изобретения заключается в том, что способ криостатирования и запитки сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя включает режим захолаживания, ввод тока в сверхпроводящую обмотку и удержание магнитного поля, где захолаживание сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя осуществляют за счет принудительного протока жидкого гелия, а ввод тока и удержание магнитного поля обеспечивают с помощью сверхпроводящего преобразователя тока, который располагают между накопительной емкостью с жидким гелием и сверхпроводящей обмоткой индукционного накопителя, при этом накопительную емкость с жидким гелием, сверхпроводящий преобразователь тока и сверхпроводящую обмотку индукционного накопителя располагают в разных криостатах и соединяют между собой при помощи коаксиальных каналов, внутри которых располагают гелиевые магистрали и токоподводы. Технический результат: обеспечение возможности получения простого и эффективного способа криостатирования. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Криостат сверхпроводящего трансформатора // 2604635

Изобретение относится к электротехнике, к трехфазным силовым трансформаторам с обмотками из высокотемпературных сверхпроводников. Технический результат состоит в повышении к.п.д. за счет сокращения теплопритоков из окружающей среды через внешнюю тепловую изоляцию к криогенной жидкости. Криостат сверхпроводящего трансформатора состоит из отдельных тороидальных емкостей по числу фаз, образованных внутренними и внешними вертикальными соосными диэлектрическими цилиндрами, соединенными плоскими кольцевыми днищами друг с другом. Каждая отдельная тороидальная емкость размещена на отдельном стержне магнитопровода, выполнена с теплоизолированными внешними поверхностями в виде параллелепипедов, размещенных с зазором между параллельными гранями теплоизоляционного покрытия средней и боковых цилиндрических тороидальных емкостей. Длина параллелепипедов в поперечном направлении относительно продольной плоскости симметрии магнитопровода больше ширины параллелепипедов, параллельной продольной плоскости его симметрии. Ширина параллепипедов боковых тороидальных емкостей больше ширины параллелепипеда средней тороидальной емкости, расположенного между боковыми тороидальными емкостями криостата. Зазор между параллельными гранями теплоизоляционного покрытия двух соседних тороидальных емкостей заполнен листовым пенополиуретановым материалом, а его нижние края по всему периметру уплотнены пенополиуретановыми швами. 4 ил.

Сверхпроводящий композиционный материал на основе втсп соединений и способ его получения // 2460175

Изобретение относится к разработке новых составов ВТСП композитов на основе Bi-ВТСП соединений с повышенными токонесущими свойствами

Сверхпроводниковый коммутатор тока // 1635846