[发明专利]极低温装置以及使用该极低温装置的被冷却体的冷却方法

权利要求书

1.一种极低温装置，其用于通过具有冷头的制冷机对被冷却体进行冷却，其中，

所述极低温装置具备：

被冷却体容器，其具有外壁，并且在该被冷却体容器的内侧收容所述被冷却体；

冷头插入部，其具有筒部和底部，该筒部形成从所述外壁起朝向所述被冷却体延伸、且为了允许所述冷头从其低温端侧插入而向所述外壁的外侧开口的筒状，该底部以堵塞该筒部的里侧端部的方式与该筒部相接，该冷头插入部具有通过该冷头的插入来封闭内部的形状；

热连结形成部，其用于在所述冷头的低温端与所述冷头插入部的底部之间形成能够进行热传导的热连结部；以及

热开关，其设置在所述冷头插入部的底部与所述被冷却体之间，

所述热连结形成部具有制冷机侧凹凸部和插入部侧凹凸部，该制冷机侧凹凸部设置在所述冷头的低温端且在与该冷头的插入方向平行的方向上起伏，该插入部侧凹凸部设置在所述冷头插入部的底部中的朝向所述冷头的低温端侧的面上，并且以能够与所述制冷机侧凹凸部隔开间隙进行对置的方式在与该冷头的插入方向平行的方向上起伏，所述制冷机侧凹凸部以及所述插入部侧凹凸部具有如下的形状：通过在所述制冷机侧凹凸部以及所述插入部侧凹凸部彼此的间隙内使气体状的热传导介质在所述冷头的低温端的运转温度下凝固，由此形成所述热连结部，

所述热开关具有插入部侧热开关元件以及被冷却体侧热开关元件，该插入部侧热开关元件设置在所述底部中的朝向所述被冷却体侧的面、即被冷却体侧面，该被冷却体侧热开关元件以相对于该插入部侧热开关元件在与所述冷头的插入方向平行的方向上对置的方式配置于所述被冷却体，通过使两开关元件在与所述冷头的插入方向平行的方向上相对位移而在接通状态与断开状态之间进行切换，在该接通状态下，所述插入部侧热开关元件以及所述被冷却体侧热开关元件彼此接触而允许所述冷头插入部的底部与所述被冷却体之间的热传导，在该断开状态下，所述插入部侧热开关元件以及所述被冷却体侧热开关元件彼此分离而允许所述冷头插入部的底部与所述被冷却体之间的热传导。

2.根据权利要求1所述的极低温装置，其中，

所述冷头插入部的筒部能够在与所述冷头的插入方向平行的方向上伸缩，在该筒部的收缩状态下，使所述插入部侧热开关元件与所述被冷却体侧热开关元件分离，在该筒部的伸长状态下，使所述插入部侧热开关元件与所述被冷却体侧热开关元件接触。

3.根据权利要求2所述的极低温装置，其中，

所述筒部能够在所述冷头的插入方向上弹性地伸缩，并且在未插入所述冷头的状态下，具有使所述插入部侧热开关元件与所述被冷却体侧热开关元件分离的自然长度，另一方面，所述极低温装置具备操作力传递部，该操作力传递部分别设置在所述冷头以及所述冷头插入部上，伴随着所述冷头的插入而所述操作力传递部在与冷头的插入方向平行的方向上彼此抵接，所述操作力传递部将施加到所述冷头的插入方向上的操作力传递至所述冷头插入部而使所述冷头插入部的筒部伸长，由此使所述插入部侧热开关元件与所述被冷却体侧热开关元件接触。

4.根据权利要求3所述的极低温装置，其中，

所述操作力传递部被配置为，通过将所述操作力传递部彼此抵接而在所述制冷机侧凹凸部与所述插入部侧凹凸部之间确保所述间隙。

5.根据权利要求3所述的极低温装置，其中，

所述被冷却体侧热开关元件借助包括能够弹性变形的编织体在内的支承体而被支承在所述被冷却体上，所述编织体通过自身的弹性变形而允许所述被冷却体侧热开关元件朝向靠近所述被冷却体侧的方向位移。

6.根据权利要求1所述的极低温装置，其中，

所述制冷机侧凹凸部与所述插入部侧凹凸部具有如下的形状：能够在这些凹凸部彼此之间，在与所述插入方向平行的方向以及与其正交的冷头径向这两个方向上形成间隙。

7.根据权利要求6所述的极低温装置，其中，

所述制冷机侧凹凸部具有与所述插入部侧凹凸部对置的制冷机侧基面、以及从该制冷机侧基面突出的多片制冷机侧翅片，所述插入部侧凹凸部包括与所述制冷机侧凹凸部对置的插入部侧基面、以及从该插入部侧基面向所述制冷机侧翅片彼此之间突出的多片插入部侧翅片。