[发明专利]低温针

权利要求书

1.一种低温针，所述低温针包括：

外管，所述外管具有远端段和纵向轴线；

气体供应线路，所述气体供应线路定位在所述外管内，所述气体供应线路被配置为供应用于在所述外管的外表面上在所述远端段上方形成冰球的低温气体，所述气体供应线路具有低温气体出口；

膨胀室，所述膨胀室定位在所述远端段内，使得所述气体供应线路终止于所述膨胀室中，所述低温气体出口位于所述膨胀室中；

电阻加热器，用于当向其输送电流时加热组织，所述电阻加热器包括围绕所述气体供应线路绕成螺旋线圈的金属线，且位于所述外管的远端段内，

热交换螺旋状物，所述热交换螺旋状物接触所述外管的内表面，且向远侧方向纵向延伸通过所述远端段内的所述低温气体出口；以及

返回气流管腔，所述返回气流管腔环状地限定在所述热交换螺旋状物与所述气体供应线路之间，并且适于沿着返回流路径运载来自所述膨胀室的低温气体，所述热交换螺旋状物适于在所述远端段中提供大致均匀的热传递速率，使得形成于所述外管的所述外表面上的所述冰球的形状沿着所述外管的所述纵向轴线是大致对称的。

2.如权利要求1所述的低温针，所述电阻加热器与所述气体供应线路同轴地且相接触地定位。

3.如权利要求2所述的低温针，其中所述热交换螺旋状物与所述外管的轴线同轴地定位。

4.如权利要求1所述的低温针，其中所述返回气流管腔的形状是螺旋形的。

5.如权利要求1所述的低温针，其中所述外管具有2.1毫米的外径。

6.如权利要求1所述的低温针，其中所述膨胀室适于使所述低温气体膨胀，并且在所述返回气流管腔中流动的膨胀的低温气体适于冷却流过气体供应线路的低温气体。

7.如权利要求1所述的低温针，其中所述热交换螺旋状物具有轴向地限定在所述热交换螺旋状物的相邻线圈之间的螺距，所述螺距能沿着所述热交换螺旋状物配置，以生成具有椭圆形或球形形状的冰球。

8.如权利要求7所述的低温针，其中沿循所述热交换螺旋状物的所述螺距在所述远端段上基本上是恒定的。

9.如权利要求7所述的低温针，其中所述热交换螺旋状物沿着所述热交换螺旋状物在所述远端段的第一部分上具有第一螺距并且在所述远端段的第二部分上具有第二螺距。

10.如权利要求9所述的低温针，其中所述第一螺距大于所述第二螺距，使得所述低温气体增强了所述远端段的所述第二部分上的热传递，以致所述冰球具有对称形状。

11.如权利要求1所述的低温针，其中所述热交换螺旋状物为螺旋弹簧。

12.如权利要求11所述的低温针，其中所述热交换螺旋状物是由包含铜和锡的金属合金制成。

13.如权利要求1所述的低温针，其中所述热交换螺旋状物在所述远端段处具有热交换表面区域，所述热交换表面区域在所述低温气体与所述外管之间提供充分的热传递，使得在所述低温气体温度分别为摄氏-155度和摄氏-150度时，所述外管被冷却到摄氏-150度与摄氏-145度之间的温度。

14.如权利要求1所述的低温针，还包括绝缘护套，所述绝缘护套基本上包围所述气体供应线路且从而在所述返回气流管腔与所述外管之间在所述外管的长度的一部分上形成屏障，所述绝缘护套的内径足以在所述气体供应线路与所述绝缘护套的内壁之间形成环形间隙，所述环形间隙与所述返回气流管腔流体连通以接纳经其流过的低温气体。

15.如权利要求14所述的低温针，其中所述绝缘护套的所述内径为1.32mm。