[发明专利]一种超导磁体低温系统

说明书

本发明公开了一种超导磁体低温系统，储液罐的下部连通于液体管路，储液罐的上部连通于气体管路，金属管路的一端连通于液体管路、另一端连通于气体管路，金属管路的外壁固定有导温板，线圈通过导温丝连接于导温板，且线圈与导温丝通过绝缘的导冷介质连接，接头与开关通过绝缘的导冷介质连接于导温板，储液罐还连接有冷头。通过热管技术和热传导技术相结合的方法，对超导线圈进行冷却，线圈表面不需要冷却管路，简化了管路设计，所需的液氦的数量显著减少，热传导方式灵活多变，线圈和导温板之间采用柔性的导温丝连接，提高了装配可操作性，便于磁体制作。开关和接头无需直接浸泡冷却或间接管路冷却，便于开关和接头布局。

技术领域

本发明涉及超导磁体技术领域，更具体地说，涉及一种超导磁体低温系统。

背景技术

超导磁体是指低温下用具有高转变温度和临界磁场特别高的第二类超导体制成线圈的一种电磁体。它的主要特点是无导线电阻产生的电损耗，也没有因铁芯存在而产生的磁损耗，具有很强的实用价值。在工业和科研上应用极广，但它必须在液态氦的温度下工作。

现有技术中，在通过液氦对线圈冷却的过程中，在主屏线圈外表面焊接输送液氦的金属管路，金属管路底部由高处的储液罐输送液氦进来，管路上端排出氦气，并连通到储液罐的顶部，进行重新液化。

现有方案中，由于每个线圈上均连接有金属管路，管路较多，焊接工艺复杂，同时管路在磁体失超后要承受高压，不便于磁体制作；另外，需要的液氦多，磁体失超后需要较大的容器储存氦气。

因此，如何解决现有方案工艺复杂而制造成本高的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种超导磁体低温系统，将热管技术与热传导技术结合起来，减少冷却管路，简化磁体制作工艺，降低制造成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超导磁体低温系统，包括线圈、金属管路以及储存有液氦的储液罐，所述储液罐的下部连通于用于输送液氦的液体管路，所述储液罐的上部连通于用于输送氦气的气体管路，所述金属管路的一端连通于所述液体管路、另一端连通于所述气体管路，所述金属管路的外壁固定有用于导冷的导温板，所述线圈通过用于导冷的导温丝连接于所述导温板，且所述线圈与所述导温丝通过绝缘的导冷介质连接，所述储液罐还连接有用于液化氦气的冷头。

优选的，所述金属管路内嵌于所述导温板的凹槽内。

优选的，所述金属管路包括第一竖管，所述第一竖管的一端连通于所述液体管路、另一端连通于所述气体管路，所述第一竖管内嵌于所述导温板的凹槽内。

优选的，所述金属管路包括与所述第一竖管平行设置的第二竖管，所述第二竖管的一端连通于所述液体管路、另一端连通于所述气体管路，所述第二竖管内嵌于所述导温板的凹槽内。

优选的，所述金属管路为铜管。

优选的，所述导温板为铜板，所述导温丝为铜丝。

优选的，所述导冷介质为氮化铝板，所述铜丝通过所述氮化铝板连接于所述线圈上。

优选的，还包括接头与开关，所述接头与开关通过绝缘的导冷介质连接于所述导温板或所述线圈。

优选的，所述导温板上设有氮化铝板，所述接头与所述开关分别通过铜丝连接于所述氮化铝板。

优选的，所述线圈上设有氮化铝板，所述接头与所述开关分别通过铜丝连接于所述氮化铝板。