一种用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置制造方法及图纸

技术编号:34574918 阅读:13 留言:0更新日期:2022-08-17 13:07
本发明专利技术公开了一种用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,包括:上无氧铜连接盘;锡箔片组,与所述上无氧铜连接盘连接;下无氧铜中心核绝热去磁台棒,与所述锡箔片组连接;非金属安装筒,与上无氧铜连接盘、下无氧铜中心核绝热去磁台棒连接;控制电磁线圈,与非金属安装筒连接,且围绕设置在所述锡箔片组外;其中,所述控制电磁线圈用于对所述锡箔片组施加磁场,以使所述锡箔片组在低温时的超导状态转变成导体状态。本发明专利技术利用了金属锡在极低温情况下,会出现超导现象,然后利用外加磁场来控制金属锡的导体与超导体状态的转换,从而实现了热导分合装置的结合与分开的转换。热导分合装置的结合时,锡箔片组处于导体状态,热传导性能较好。性能较好。性能较好。

【技术实现步骤摘要】
一种用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置


[0001]本专利技术涉及极低温设备
,尤其涉及的是一种用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置。

技术介绍

[0002]在极端接近绝对零度的微K级别

毫K级别的极低温(接近绝对零度)设备(典型的设备就是核绝热去磁制冷装备)中,传导预冷温度与冷量的分合的装置,作用至关重要。装置的功能就是要在极低温系统开始需要预冷时,让预冷源和所要预冷的部件很好地连接上,让冷量传输过去。在被预冷的部件要继续进一步降低温度时,装置能及时断开。在微K级别

毫K级别的温区工作的这种装置,通常是安装在核绝热去磁的无氧铜台棒与稀释制冷机的混合室冷盘之间的。在这么低的温度情况下,普通机械式热分合机构的接触热阻太大,热传导性能太差;而气管式热导分合部件,在如此低的温度条件下,特定气体的热传导特性变坏,也不行。
[0003]因此,现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,旨在解决现有技术中微K级别

毫K级别的极低温下热导分合装置的热传导性能差的问题。
[0005]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下:一种用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其中,包括:上无氧铜连接盘;锡箔片组,与所述上无氧铜连接盘连接;下无氧铜中心核绝热去磁台棒,与所述锡箔片组连接;非金属安装筒,与所述上无氧铜连接盘、所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒连接;控制电磁线圈,与所述非金属安装筒连接,且围绕设置在所述锡箔片组外;其中,所述控制电磁线圈用于对所述锡箔片组施加磁场,以使所述锡箔片组在低温时的超导状态转变成导体状态。
[0006]所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其中,所述用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置还包括:连接件,与所述上无氧铜连接盘或所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒连接;非金属隔热靴,套设于所述连接件外;磁场屏蔽罩,与所述非金属隔热靴连接;其中,所述控制电磁线圈位于所述磁场屏蔽罩内。
[0007]所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其中,所述非金属隔热靴包括:
第一靴体,套设于所述连接件外,且位于所述上无氧铜连接盘和所述磁场屏蔽罩之间,或者位于所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒与所述磁场屏蔽罩之间;第二靴体,套设于所述连接件外,且位于所述连接件与所述磁场屏蔽罩之间。
[0008]所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其中,所述用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置还包括:非金属支撑杆,两端分别连接在所述上无氧铜连接盘、所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒连接。
[0009]所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其中,所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒上设置有温度传感器。
[0010]所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其中,所述上无氧铜连接盘用于与稀释制冷机的混合室冷盘连接,所述上无氧铜连接盘上设置有线圈控制开关。
[0011]所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其中,所述锡箔片组通过钎焊分别与所述上无氧铜连接盘、所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒连接。
[0012]所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其中,所述控制电磁线圈的磁场强度大于或等于309高斯。
[0013]所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其中,所述上无氧铜连接盘向侧面延伸,并与所述锡箔片组连接。
[0014]所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其中,所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒向侧面延伸,并与所述锡箔片组连接。
[0015]有益效果:本专利技术利用了金属锡在极低温情况下,会出现超导现象,然后利用外加磁场来控制金属锡的导体与超导体状态的转换,从而实现了热导分合装置的结合与分开的转换。热导分合装置的结合时,锡箔片组处于导体状态,热传导性能较好。
附图说明
[0016]图1是本专利技术中用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置的结构示意图。
[0017]图2是本专利技术中用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置的截面图。
[0018]图3是本专利技术中锡箔片组的结构示意图。
[0019]图4是本专利技术中非金属隔热靴的截面图。
[0020]图5是本专利技术中非金属隔热靴的爆炸截面图。
[0021]图6是本专利技术中非金属隔热靴的爆炸图。
[0022]附图标记说明:10、上无氧铜连接盘;11、线圈控制开关;20、锡箔片组;30、下无氧铜中心核绝热去磁台棒;31、温度传感器;40、控制电磁线圈;41、非金属安装筒;50、磁场屏蔽罩;60、非金属隔热靴;61、第一靴体;62、第二靴体;63、连接件;70、非金属支撑杆;80、稀释制冷机的混合室冷盘;90、核绝热去磁系统主线圈。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用
于限定本专利技术。
[0024]请同时参阅图1

图6,本专利技术提供了一种用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置的一些实施例。
[0025]如图1

图2所示,本专利技术的一种用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,包括:上无氧铜连接盘10;锡箔片组20,与所述上无氧铜连接盘10连接;下无氧铜中心核绝热去磁台棒30,与所述锡箔片组20连接;非金属安装筒41,与所述上无氧铜连接盘10、所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒30连接;控制电磁线圈40,围绕设置在所述锡箔片组20外;其中,所述控制电磁线圈40用于对所述锡箔片组20施加磁场,以使所述锡箔片组20在低温时的超导状态转变成导体状态。
[0026]值得说明的是,当在很低的温度条件下,一些金属如铝、锡、铟等都会出现超导状态。在超导状态时,这些金属导体就失去了正常金属导体传导热量的性能,而对每种金属施加一个,比它的临界磁场强度高的磁场时,这些金属又可恢复金属导体传导热量的特性。本专利正是利用了这些金属的这种特点制成了微K级别

毫K级别温区的热导分合装置。本专利选择的是低温下可出现超导现象的金属锡制的热导分合装置。之所以选中了金属锡,是因为锡与两端的无氧铜盘材料能很容易通过钎焊的方法连接在一起,并且热阻很小;而且锡箔片采用箔片状有利于焊接连接。锡的超导转换温度为2.72K(就是说,在不加磁场的情况下,温度低于2.72K,锡就变成超导材料了),临界磁场的强度为309高斯(如果要让金属锡在温度低于2.72K以下时的超导状态再回到正常导体的状态,外加一个磁场强度大于309高斯的磁场)。本申请锡制分合装置应用于核绝热去磁制冷系统时,锡箔片组在微K级别

毫K级别(即低温)时处于超导状态,通过控制电磁线圈对锡箔片组施加磁本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其特征在于,包括:上无氧铜连接盘;锡箔片组,与所述上无氧铜连接盘连接;下无氧铜中心核绝热去磁台棒,与所述锡箔片组连接;非金属安装筒,与所述上无氧铜连接盘、所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒连接;控制电磁线圈,与所述非金属安装筒连接,且围绕设置在所述锡箔片组外;其中,所述控制电磁线圈用于对所述锡箔片组施加磁场,以使所述锡箔片组在低温时的超导状态转变成导体状态。2.根据权利要求1所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其特征在于,所述用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置还包括:连接件,与所述上无氧铜连接盘或所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒连接;非金属隔热靴,套设于所述连接件外;磁场屏蔽罩,与所述非金属隔热靴连接;其中,所述控制电磁线圈位于所述磁场屏蔽罩内。3.根据权利要求2所述的用于核绝热去磁制冷系统中的锡制分合装置,其特征在于,所述非金属隔热靴包括:第一靴体,套设于所述连接件外,且位于所述上无氧铜连接盘和所述磁场屏蔽罩之间,或者位于所述下无氧铜中心核绝热去磁台棒与所述磁场屏蔽罩之间;第二靴体,套设于所述连接件外,且位于所述连接件与所述磁场屏蔽罩之间。4.根据权利要求1所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员:付柏山李雨萌俞大鹏潘娟韩旭东
申请(专利权)人:南方科技大学
类型:发明
国别省市:

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