[发明专利]超低温制冷装置及脉冲管制冷机的升温方法

说明书

本发明的超低温制冷装置(10)具备：脉冲管制冷机(12)，具备脉冲管(16)；及脉冲管制冷机旋转机构(14)，其可旋转地支承脉冲管制冷机(12)以使脉冲管制冷机(12)从冷却姿势变更为升温姿势。当脉冲管制冷机(12)处于冷却姿势时，铅垂线与脉冲管(16)的中心轴所成的倾斜角度取第1角度，当脉冲管制冷机(12)处于升温姿势时，该倾斜角度取第2角度。当将脉冲管(16)的低温端垂直向下时的倾斜角度设为0度，且将脉冲管(16)的低温端垂直向上时的倾斜角度设为180度的情况下，第2角度大于第1角度。

技术领域

本发明涉及一种具备脉冲管制冷机的超低温制冷装置及脉冲管制冷机的升温方法。

背景技术

脉冲管制冷机通常具备振动流产生源、蓄冷器、脉冲管及相位控制机构作为主要构成要件。有几种产生振动流的方式。例如，已知有使用压缩机与周期性流路转换阀的组合的所谓GM(吉福德-麦克马洪；Gifford-McMahon)方式和通过进行谐振的活塞而产生振动流的斯特林方式。

在蓄冷器与脉冲管各自的低温端彼此的连接部上设置有也被称为冷却台的热交换器。通过运行脉冲管制冷机，冷却台被冷却为超低温。被冷却物通过直接安装于冷却台的外表面上，或者经由传热构件热连接于冷却台上并被冷却。冷却台与蓄冷器及脉冲管一同也被称为冷头。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-194997号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

脉冲管制冷机的冷头通常为了将被冷却物容易保持为超低温，与被冷却物一同收纳于绝热容器中而使用。脉冲管制冷机通常因维护或其他原因而从超低温升温到室温或其他适当的温度。在自然升温中，直至升温完成为止需要大量的时间。

因此，典型地使用主动加热机构。例如，在冷却台或被冷却物上安装有电加热器等加热装置。或者，有时设置加热介质循环装置，该加热介质循环装置从绝热容器的外部将加热介质供给并回收到冷却台或被冷却物。

然而，这些加热机构为了实现加热而必须热连接到冷却台上。加热机构增加在脉冲管制冷机运行中应冷却的质量，并且可以成为在冷却运行中来自外部的热侵入的路径。因此，加热机构的设置带来增大脉冲管制冷机的热负荷的不希望的结果。

本发明的一种实施方式的示例性目的之一为提供一种使脉冲管制冷机在短时间内升温的技术。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的一种实施方式，超低温制冷装置具备：脉冲管制冷机，具备脉冲管；及脉冲管制冷机旋转机构，将所述脉冲管制冷机支承为能够旋转，以使所述脉冲管制冷机从冷却姿势变更为升温姿势。当所述脉冲管制冷机处于所述冷却姿势时，铅垂线与所述脉冲管的中心轴所成的倾斜角度取第1角度，当所述脉冲管制冷机处于所述升温姿势时，所述倾斜角度取第2角度。在将所述脉冲管的低温端垂直向下时的所述倾斜角度设为0度，且将所述脉冲管的低温端垂直向上时的所述倾斜角度设为180度的情况下，所述第2角度大于所述第1角度。

根据本发明的一种实施方式，脉冲管制冷机的升温方法具备：使脉冲管制冷机旋转以使其从冷却姿势变更为升温姿势的工序；及使所述脉冲管制冷机以所述升温姿势升温的工序。当所述脉冲管制冷机处于所述冷却姿势时，铅垂线与脉冲管的中心轴所成的倾斜角度取第1角度，在所述脉冲管制冷机处于所述升温姿势时，所述倾斜角度取第2角度。在将所述脉冲管的低温端垂直向下时的所述倾斜角度设为0度，且将所述脉冲管的低温端垂直向上时的所述倾斜角度设为180度的情况下，所述第2角度大于所述第1角度。

另外，将以上构成要件的任意的组合或本发明的构成要件或表现在方法、装置、系统等之间相互置换的方式，也作为本发明的方式是有效的。

发明效果