本公開涉及低溫系統(tǒng)中的低溫流體的循環(huán)，以及用于將從被冷卻的部件延伸到更溫暖環(huán)境的長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)有效冷卻的流體回路設(shè)計。這樣的結(jié)構(gòu)可以包括但不限于電流引線、機械支撐件、機械饋通件、以及旋轉(zhuǎn)軸承。

背景技術(shù)：

當(dāng)常見材料被冷卻到低溫溫度時，材料的性質(zhì)常常變化，并且這些變化使低溫裝置的設(shè)計復(fù)雜化。這些變化在低于約150開氏度時變得明顯。所以，在本公開中，“低溫”涉及低于150開氏度的溫度。例如，“低溫氣體”是沸點低于150開氏度的材料的氣體，“低溫流體”是沸點低于150開氏度的材料的氣體或者冰點低于150開氏度的材料的液體。低溫氣體的示例包括氦、氫、氖、氮、氟、氬、氧和氪。在70開氏度以下使用的低溫裝置的設(shè)計是特別困難的，原因是只有少數(shù)元素具有低于70開氏度的沸點。這些元素是氫(沸點為20.3開氏度)、氦(沸點為4.2開氏度)和氖(沸點為27.1開氏度)。

低溫系統(tǒng)通常包括低溫室的殼體、冷源和循環(huán)回路，循環(huán)回路用于在冷源以及低溫室中待冷卻到低溫溫度的材料之間循環(huán)低溫流體。氦典型地用作循環(huán)回路中的低溫流體，原因是氦具有最低沸點，能夠達到最低溫度，氦相比于氫是惰性的且不可燃，并且氦比氖更便宜。例如，低溫裝置中的氣體循環(huán)回路已經(jīng)使用低溫風(fēng)扇作為離心泵以在低溫冷卻器和待冷卻到低溫溫度的材料之間循環(huán)氦氣。被動式、重力輔助的熱虹吸回路也已用于在低溫冷卻器和待冷卻到低溫溫度的材料之間循環(huán)氦氣或液體。

低溫系統(tǒng)常常包括待冷卻到低溫溫度的部件、以及從低溫室中的部件延伸到更溫暖環(huán)境的長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)可能需要用于支撐低溫室內(nèi)的部件、用于向部件供電、用于將流體或真空供應(yīng)到部件、或者用于調(diào)節(jié)、控制或監(jiān)測部件。

例如，待冷卻到低溫溫度的部件是電氣部件或電子部件，并且長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)包括用于將電流供應(yīng)到部件或者在部件和外部環(huán)境之間傳送電信號的電引線。在一個具體示例中，所述部件是待分析的材料樣品，同時材料的電性質(zhì)要根據(jù)溫度進行測量。在另一示例中，所述部件是利用當(dāng)部件冷卻到低溫溫度時的超導(dǎo)狀態(tài)的裝置中的超導(dǎo)部件。例如，超導(dǎo)部件是電磁體或超導(dǎo)量子干涉器件(SQUID)或超導(dǎo)過濾元件或超導(dǎo)電子處理器件(例如模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器)或快速單磁通量子(RSFQ)計算元件。電子部件也可以冷卻到低溫溫度，原因是部件的性能在較低溫度下會有所改善。例如，常規(guī)電子放大器和檢測器的熱噪聲在較低溫度下減小，而常規(guī)中央處理單元(CPU)的軌道電阻和因此得到的熱耗散減小，從而允許更高的時鐘速度。

低溫系統(tǒng)設(shè)計中的常見問題是用于將電流從系統(tǒng)外部(處于室溫下)傳輸?shù)较到y(tǒng)的核心處的電氣部件或電子部件(處于低溫溫度下)的電流引線的冷卻。由于它們的性質(zhì)，這些電流引線表現(xiàn)出顯著的向系統(tǒng)的核心中的熱泄漏，并且必須充分地進行冷卻以便使這種泄漏最小化。

當(dāng)電流流過電流引線時，由于歐姆損耗引起的熱也可能需要被移除以便充分地冷卻電氣部件或電子部件。由于歐姆損耗引起的熱量是電阻與流過電阻的電流的平方的乘積。為了減少歐姆損耗，承載大量電流的電流引線常常由高溫超導(dǎo)(HTS)接線制成。常規(guī)HTS接線具有約77開氏度的轉(zhuǎn)變溫度，低于該轉(zhuǎn)變溫度則接線變?yōu)槌瑢?dǎo)，并且接線的溫度低于該轉(zhuǎn)變溫度越多，則其超導(dǎo)電流容量就變得越高。所以通常使用常規(guī)HTS接線以用于接至電氣部件或電子部件的電流引線，所述電氣部件或電子部件被冷卻到遠低于77開氏度的低溫溫度，并且除了電氣部件或電子部件之外，冷卻電流引線本身也變得格外重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

所公開的實施例涉及一種有效的和可調(diào)節(jié)的方法，所述方法定制應(yīng)用于從低溫室中的部件延伸到外部環(huán)境的長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的冷卻程度以便減小低溫室中的冷源上的熱負(fù)荷。通過減小熱負(fù)荷，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的較低的低溫基本溫度，或者能夠使用具有減小的冷卻能力的冷源，或者能夠減小維持冷源所消耗的功率。

在一個實施例中，一種低溫系統(tǒng)包括：用于包含部件的低溫室的殼體，所述部件具有從所述部件延伸到更溫暖環(huán)境的長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)；所述低溫室中的冷源；以及循環(huán)回路，所述循環(huán)回路用于在所述冷源和所述低溫室中的所述部件之間循環(huán)低溫流體。所述循環(huán)回路包括：流路導(dǎo)管，其用于沿著從所述部件延伸的所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度引導(dǎo)低溫流體的輸入流。為了提供可調(diào)節(jié)的冷卻量，所述循環(huán)回路還包括：在沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度的第一位置處從所述流路導(dǎo)管分支的第一輸出流導(dǎo)管，其用于從所述流路導(dǎo)管引導(dǎo)低溫流體的第一輸出流；在沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度比所述第一位置更遠的第二位置處從所述流路導(dǎo)管延伸的第二輸出流導(dǎo)管，其用于從所述流路導(dǎo)管引導(dǎo)低溫流體的第二輸出流；以及聯(lián)接到所述第一輸出流導(dǎo)管和所述第二輸出流導(dǎo)管中的至少一個輸出流導(dǎo)管的可調(diào)節(jié)閥，其用于調(diào)節(jié)低溫流體的輸入流中的變?yōu)榈蜏亓黧w的第二輸出流的占比。

在一個具體實施方式中，可調(diào)節(jié)閥是三通閥，其具有連接到所述第一輸出流導(dǎo)管以接收低溫流體的第一輸出流的第一端口、連接到所述第二輸出流導(dǎo)管以接收低溫流體的第二輸出流的第二端口、以及用于排出低溫流體的組合流的第三端口。例如，在該具體實施方式中，低溫流體的組合流是到達循環(huán)回路中的低溫泵的入口流。

在另一具體實施方式中，所述可調(diào)節(jié)閥是所述第二輸出流導(dǎo)管中的雙通可調(diào)節(jié)閥，其用于調(diào)節(jié)在所述第二輸出流導(dǎo)管中的限流。例如，在該具體實施方式中，所述循環(huán)回路中的氣泵在所述殼體的外部，逆流熱交換器聯(lián)接在所述第一輸出流導(dǎo)管和所述氣泵之間以用于將流出的低溫流體通過所述逆流熱交換器從所述第一輸出流導(dǎo)管引導(dǎo)到所述氣泵的入口，并且所述逆流熱交換器還聯(lián)接在所述氣泵和所述冷源之間以用于將流出的低溫流體從所述氣泵的出口引導(dǎo)到所述冷源。所述第二輸出流導(dǎo)管聯(lián)接到所述氣泵的入口以將第二輸出流引導(dǎo)到所述氣泵的入口。

不管在循環(huán)回路中使用何種類型的可調(diào)節(jié)閥，都可以手動地或者自動地調(diào)節(jié)該可調(diào)節(jié)閥以實現(xiàn)長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的期望冷卻量。例如，低溫系統(tǒng)在沿著長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度的一位置處包括溫度傳感器，并且通過溫度控制器手動地或自動地調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)閥以將由溫度傳感器感測的溫度保持在溫度設(shè)定點。

在另一方面，本公開描述一種冷卻從低溫系統(tǒng)中的部件延伸的長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的方法。所述低溫系統(tǒng)包括：包含部件的低溫室的殼體，所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)從所述部件延伸到更溫暖環(huán)境；所述低溫室中的冷源；以及在所述冷源和所述低溫室中的所述部件之間循環(huán)低溫流體的循環(huán)回路。所述方法包括：沿著從所述部件延伸的所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度引導(dǎo)來自所述冷源的低溫流體的輸入流，以及沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度將低溫流體流分流成從所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度分支離開的低溫流體的第一輸出流和從所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度離開的低溫流體的第二輸出流。低溫流體的第一輸出流在沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度的第一位置處從所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度分支離開，并且低溫流體的第二輸出流在沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度比所述第一位置更遠的第二位置處從所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度離開。所述方法還包括調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)閥以調(diào)節(jié)低溫流體的輸入流中的變?yōu)榈蜏亓黧w的第二輸出流的占比。

附圖說明

圖1是低溫系統(tǒng)和可調(diào)節(jié)三通混合閥的示意圖，低溫系統(tǒng)使用在低溫室中的部件之間循環(huán)低溫流體的低溫泵，可調(diào)節(jié)三通混合閥用于可調(diào)節(jié)地冷卻接至低溫室中的電氣部件或電子部件的電流引線；

圖2是用于自動控制接至電氣部件或電子部件的電流引線的冷卻的自動控制系統(tǒng)的示意圖；

圖3是低溫系統(tǒng)和兩個可調(diào)節(jié)雙通閥的示意圖，低溫系統(tǒng)使用在低溫室中的部件之間循環(huán)低溫氣體的室溫氣泵和逆流熱交換器，可調(diào)節(jié)雙通閥用于可調(diào)節(jié)地冷卻接至低溫室中的電氣部件或電子部件的電流引線；

圖4是與圖3中的低溫系統(tǒng)相類似的低溫系統(tǒng)的更具體示例的示意圖；

圖5是圖4中引入的螺旋形逆流熱交換器的透視圖；

圖6是圖5的熱交換器的下端的橫截面圖。

具體實施方式

應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，為了圖示的簡單和清楚，在適當(dāng)?shù)那闆r下，在不同的圖之間重復(fù)的附圖標(biāo)記是用以指示對應(yīng)的或類似的元件。另外，闡述了許多具體細節(jié)以便提供對本文中所述的實施例的透徹理解。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐本文中所述的實施例。在其它情況下，一些方法、過程和部件沒有進行詳細描述以免模糊所要說明的相關(guān)特征。而且，說明內(nèi)容不應(yīng)被認(rèn)為限制了本文所述的實施例的范圍。附圖不一定按比例繪制，并且某些部件的比例被放大以更好地示出本公開的細節(jié)和特征。

圖1示出了低溫系統(tǒng)20，其包括用于低溫室22的殼體21。低溫室22包含待冷卻到低溫溫度的部件23。殼體21以使部件23與顯著高于任何低溫溫度的外部環(huán)境之間隔熱的方式設(shè)置。例如，在殼體21外部的環(huán)境是室溫環(huán)境，并且在殼體21內(nèi)部的區(qū)域用真空泵抽空以減小從外部環(huán)境到低溫室22的對流熱傳遞。殼體21也可以包括隔熱層以減小從外部環(huán)境到低溫室22中的低溫部件的輻射熱傳遞，并且低溫室22中的部件可以用隔熱材料包裹以便減小對這些部件的輻射熱傳遞。例如，隔熱材料是包括多層金屬化塑料膜的超隔熱材料。

為了將部件23冷卻到低溫溫度，低溫系統(tǒng)20包括在低溫室22中的冷源25。在該示例中，冷源25是低溫冷卻器24的冷頭。低溫冷卻器24將熱量從冷頭25泵送到散熱器26以便將冷頭的溫度降低到低于部件23要被冷卻到的低溫溫度。散熱器26將熱量排出到外部環(huán)境。例如，散熱器26是空氣冷卻散熱器，或者散熱器26是由自來水流冷卻的熱交換器。在替代系統(tǒng)中，低溫冷卻器24可以用在低溫室中設(shè)置冷源的另一類型的裝置代替。例如，冷源可以是液氮的容器，并且當(dāng)熱量流動到液氮容器時，液氮將沸騰并且氮氣將排出到外部環(huán)境。

為了將熱量從部件23傳遞到冷頭25，低溫系統(tǒng)20包括使低溫流體在部件23和冷頭25之間循環(huán)的循環(huán)回路27。例如，循環(huán)回路27包括緊固到冷頭25的熱交換器28，并且低溫流體流過熱交換器28并從熱交換器流到部件23以通過從部件吸收熱量來冷卻該部件。例如，低溫流體直接接觸部件23或者接觸附連到部件23的熱交換器。

在圖1的實施例中，循環(huán)回路27包括低溫泵29，其提供用于使低溫流體循環(huán)通過回路的原動力。例如，低溫泵是由荷蘭索恩(Son)的CryoZone BV出售的低溫風(fēng)扇。然而，在冷頭25在高度上高于部件23的低溫系統(tǒng)中可以省略低溫泵，以使得重力輔助對流能夠使低溫流體循環(huán)通過循環(huán)回路27。當(dāng)循環(huán)回路27配置為熱虹吸管時重力輔助對流是最有效的，其中低溫氣體在冷頭25處凝結(jié)成液體，并且液體在重力作用下流動到部件23，在此液體沸騰以使得低溫氣體流回到冷頭25。在這樣的熱虹吸管中，流回到冷頭25的低溫氣體可以隨其攜帶一些尚未汽化的低溫液體。

本公開涉及對從部件23延伸到更溫暖環(huán)境(例如在殼體外部的外部環(huán)境)的長形結(jié)構(gòu)31、32進行冷卻的問題。長形結(jié)構(gòu)31、32可以用于將低溫部件懸掛或安裝在低溫室中，或者可以在機械控制軸的情況下提供一種機械地調(diào)節(jié)或控制低溫部件的方式，或者可以包括用于傳輸?shù)蜏亓黧w或真空的管，或者可以包括用于傳輸電功率或電信號的電引線，或者可以包括用于傳輸光信號的光纖。

在圖1的具體示例中，長形結(jié)構(gòu)包括將部件23連接到殼體21外部的電流源33的電引線，以用于將電流從電流源33供應(yīng)到部件23。例如，部件23是超導(dǎo)電磁體，并且電流源33將可變量的電流提供給超導(dǎo)電磁體以便調(diào)節(jié)由超導(dǎo)電磁體產(chǎn)生的磁場的強度。在另一示例中，部件23是被測試材料的樣品，并且電流源33將電流提供給樣品以便根據(jù)在樣品的位置處的溫度和磁場強度來測量樣品的電流-電壓特性。在另一示例中，部件23是電子電路，其被冷卻以改善電子電路的性能，并且電流源33將電流供應(yīng)到電子電路以便向電子電路供電。

電流引線31、32意味著從殼體21外部的室溫環(huán)境到低溫室22中的顯著熱泄漏。這是以下事實的結(jié)果：目前已知的在低溫溫度以上是良好電導(dǎo)體的材料也是良好的熱導(dǎo)體。而且，常規(guī)高溫超導(dǎo)(HTS)接線具有約77開氏度的轉(zhuǎn)變溫度，低于該轉(zhuǎn)變溫度則接線變?yōu)槌瑢?dǎo)。即使電流引線31、32完全由HTS接線制成，每根電流引線31、32也會存在一定的長度從殼體21的外部延伸穿過殼體21的壁并且在殼體21內(nèi)延伸一定距離，直到電導(dǎo)體處于低于77開氏度的轉(zhuǎn)變溫度的溫度。因此，當(dāng)電流流過電流引線31、32時，與電流引線的電阻和電流的平方成比例地產(chǎn)生熱量。這些熱量中的一部分在殼體21內(nèi)部產(chǎn)生，并且這些熱量中的一部分在殼體21外部產(chǎn)生并通過電流引線31、32傳導(dǎo)以在殼體21內(nèi)部流動。

為了冷卻殼體21內(nèi)部的電流引線31、32，循環(huán)回路27中的低溫流體流34沿著從部件23延伸的電流引線31、32的長度被引導(dǎo)。例如，如圖1所示，部件23布置在罐30內(nèi)部，并且殼體21內(nèi)的電流引線的一部分也布置在罐30內(nèi)部。來自熱交換器28和冷頭25的低溫流體在部件23附近的入口端口35處進入罐30。電流引線通過在罐30的頂部處的帽38中的相應(yīng)氣體密封件36、37進入或離開罐30。

罐30的帽38從殼體21突出，并且帽38能夠從罐30移除，以使得部件23和電流引線31、32的組件能夠容易地從低溫系統(tǒng)20移除而不會破壞低溫室22中的真空。例如，罐30由不銹鋼制成并且足夠厚以在低溫室22被抽真空時容納稍高于大氣壓力的低溫流體。罐30不比強度所需求的更厚，并且由不銹鋼制成以減小沿其長度的熱傳導(dǎo)。

期望能夠基于由電流引線產(chǎn)生的熱量或者從室溫環(huán)境通過電流引線傳導(dǎo)的熱量來調(diào)節(jié)低溫流體的沿著電流引線31、32離開罐30的位置。例如，電流引線31、32的組成可以在位置39處變化，以使得電流引線從部件23的位置直到位置39是由HTS接線制成，并且電流引線從位置39直到電流源33的位置由銅制成。在此情況下，位置39應(yīng)當(dāng)保持在恰好低于77開氏度的轉(zhuǎn)變溫度的溫度。所以，期望能夠?qū)⒌蜏亓黧w離開罐30的位置定位成不比將位置38維持在恰好低于77開氏度的轉(zhuǎn)變溫度的溫度所需的離開電氣部件或電子部件23的位置更遠。在另一方面，如果電流引線31、32完全由銅制成，則期望的位置可以更接近電流引線離開殼體21的位置。另外，如果存在由電流引線31、32產(chǎn)生的熱量變化或者通過電流引線從室溫環(huán)境傳導(dǎo)的熱量變化，則期望的位置會有所變化。當(dāng)沒有電流流過電流引線31、32時，期望的位置更加靠近部件23；當(dāng)存在流過電流引線的最大量的電流時，期望的位置更加遠離部件23。

由于在低溫系統(tǒng)20的操作期間室溫可能有所變化或者流過電流引線31、32的電流可能有所變化，因此期望調(diào)節(jié)低溫流體的沿著電流引線31、32離開罐30的位置而不破壞低溫室22中的真空。在該情況下，平移罐30的流體出口端口是不切實際的。然而，對于該問題的實際解決方案是為罐30提供沿著電流引線31、32的長度的兩個或更多個出口端口，并且調(diào)節(jié)至少一個閥以選擇從每個出口端口離開的流34的相應(yīng)占比。

例如，如圖1所示，罐30設(shè)有在沿著從部件23延伸的電流引線31、32的長度的第一位置處的第一出口端口41、以及在沿著電流引線的長度比第一位置更遠的第二位置處的第二出口端口42。例如，第一位置沿著電流引線31、32的長度定位在部件23和第二位置之間，并且第二位置沿著電流引線的長度定位在第一位置和電流引線離開殼體21的位置之間。循環(huán)回路27還包括可調(diào)節(jié)閥43以用于調(diào)節(jié)來自罐入口端口35的低溫流體的輸入流中的從第二出口端口42離開的占比。在該示例中，從第二出口端口42離開的輸入流的占比的調(diào)節(jié)也會調(diào)節(jié)輸入流中的從第一出口端口41離開的對應(yīng)占比，原因是這兩個占比之和等于一。第一輸出流導(dǎo)管44在第一出口端口41處從罐30分支以用于從罐引導(dǎo)低溫流體的第一輸出流，并且第二輸出流導(dǎo)管45從第二出口端口42延伸以用于從罐引導(dǎo)低溫流體的第二輸出流?？烧{(diào)節(jié)閥43聯(lián)接到第一輸出流導(dǎo)管44和第二輸出流導(dǎo)管45中的至少一個。

在圖1的示例中，可調(diào)節(jié)閥43是三通混合閥，其具有連接到第一輸出流導(dǎo)管44以接收低溫流體的第一輸出流的第一端口、連接到第二輸出流導(dǎo)管45以接收低溫流體的第二輸出流的第二端口、以及第三端口，所述第三端口由導(dǎo)管46聯(lián)接以將低溫流體的組合流排出到殼體21內(nèi)部的低溫泵29的入口端口。例如，三通混合閥43是具有閥芯47的滑閥，當(dāng)控制軸49轉(zhuǎn)動時所述閥芯由螺桿48在軸向方向上平移?？刂戚S49通過殼體21中的密封件50延伸到用于手動調(diào)節(jié)閥43的旋鈕54。在下部位置，閥芯47阻擋來自第二輸出流導(dǎo)管45的流動并且允許來自第一輸出流導(dǎo)管44的流動。在上部位置，閥芯47阻擋來自第一輸出流導(dǎo)管44的流動并且允許來自第二輸出流導(dǎo)管45的流動。在中間位置，閥芯47允許來自第一輸出流導(dǎo)管44的流動并且也允許來自第二輸出流導(dǎo)管45的流動。

在圖1的示例中，溫度傳感器52在罐30中布置在介于罐的頂部和第二出口端口42之間的位置。溫度傳感器52電連接到位于殼體21外部的溫度顯示裝置53。在該情況下溫度傳感器52感測溫度，所述溫度稍低于室溫并且指示從殼體31外部通過電流引線31、32傳導(dǎo)的熱量以及由通過電流引線的電流傳導(dǎo)生成的熱量。因此，通過將由溫度傳感器52感測到的溫度與設(shè)定點溫度進行比較來發(fā)現(xiàn)是否需要冷卻電流引線。

例如，操作人員從溫度顯示裝置53讀取感測到的溫度，如果該溫度高于設(shè)定點溫度，則操作者逆時針轉(zhuǎn)動旋鈕54以減小通過第一出口端口41的流量并且增加通過第二出口端口42的流量；如果該溫度低于設(shè)定點溫度，則操作者順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕54以增加通過第一出口端口41的流量并且減小通過第二出口端口42的流量。

如圖2所示，溫度控制器61和閥致動器62已被加入到低溫系統(tǒng)中以用于自動地控制電流引線冷卻。溫度傳感器52電聯(lián)接到溫度控制器61以提供溫度信號。例如，溫度傳感器52是傳導(dǎo)恒定電流并且提供與絕對溫度成比例的電壓的硅二極管。溫度控制器61是經(jīng)過編程的微控制器或者經(jīng)過編程的通用數(shù)字計算機，其具有用于溫度信號的模擬輸入以及用于控制閥致動器62的數(shù)字輸入和數(shù)字輸出。閥致動器62包括：步進馬達63，將步進馬達機械地聯(lián)接到閥控制軸49的齒輪64、65，以及用于檢測閥控制軸49的行程限制的限制開關(guān)66、67。

例如，溫度控制器周期性地讀取由溫度傳感器52感測的溫度并且計算該溫度和溫度設(shè)定點之間的差值。如果差值為正且具有大于噪聲水平閾值的幅度，并且上限開關(guān)66未指示已達上限，則溫度控制器61脈沖驅(qū)動步進馬達63以逆時針和向上驅(qū)動控制軸49從而增加通過第二出口端口42的低溫流體的流量并且減小通過第一出口端口41的低溫流體的流量。如果差值為負(fù)且具有大于噪聲水平閾值的幅度，并且下限開關(guān)67未指示已達下限，則溫度控制器61脈沖驅(qū)動步進馬達63以順時針和向下驅(qū)動控制軸49從而增加通過第一出口端口44的低溫流體的流量并且減小通過第二出口端口42的低溫流體的流量。

圖3示出了低溫系統(tǒng)70的另一實施例。低溫系統(tǒng)70包括殼體71，其提供與外部室溫環(huán)境隔熱的低溫室72。要冷卻到低溫溫度的電氣部件或電子部件73被插入罐80中。低溫系統(tǒng)70包括低溫冷卻器74。低溫冷卻器74具有在低溫室中的冷頭75、以及用于將熱量排出到外部環(huán)境的散熱器76。低溫系統(tǒng)70包括在電氣部件或電子部件73和冷頭75之間循環(huán)低溫氣體的循環(huán)回路77。例如，循環(huán)回路77包括緊固到冷頭75的熱交換器78。低溫氣體流過熱交換器78并且從熱交換器流動到罐80的底部處的入口端口99。

在圖3的實施例中，低溫循環(huán)回路77包括在殼體71外部的室溫下操作的常規(guī)氣泵79。逆流熱交換器96安裝在殼體71內(nèi)部并且聯(lián)接在氣泵79的出口和熱交換器78之間，以用于利用從罐80流出的低溫氣體冷卻從氣泵79流入到冷頭75的低溫氣體。

部件73具有從部件73延伸到殼體71外部的電流源83的電流引線81、82。為了冷卻電流引線81、82，引線從殼體內(nèi)的部件73延伸到殼體的頂部處的帽84，以使得罐引導(dǎo)低溫氣體沿著從部件73延伸的電流引線的長度流動。為了調(diào)節(jié)電流引線81、83的冷卻，循環(huán)回路77還包括從罐80分支的第一輸出流導(dǎo)管85以及從罐80延伸的第二輸出流導(dǎo)管86。第一輸出流導(dǎo)管在沿著電流引線81、82的長度的第一位置87處從罐80分支，并且第二輸出流導(dǎo)管86在沿著電流引線的長度比第一位置87更遠的第二位置88處從罐80延伸。換句話說，第一位置87沿著電流引線81、82的長度定位在部件73和第二位置88之間，并且第二位置88沿著電流引線的長度定位在第一位置87和電流引線離開殼體71的位置之間。循環(huán)回路77還包括可調(diào)節(jié)閥89，以用于調(diào)節(jié)來自下部端口99的低溫氣體的輸入流中的變?yōu)橥ㄟ^導(dǎo)管86的低溫氣體的第二輸出流的占比。

在圖3的實施例中，可調(diào)節(jié)閥89是第二輸出流導(dǎo)管86中的雙通可調(diào)節(jié)閥，以用于調(diào)節(jié)第二輸出流導(dǎo)管中的限流。雙通可調(diào)節(jié)閥89具有延伸穿過殼體71中的密封件91的控制軸90。為了手動調(diào)節(jié)，控制軸90終止于旋鈕92，且溫度顯示裝置93電連接到溫度傳感器94，該溫度傳感器在罐80中布置在罐的頂部和用于第二輸出流的出口端口的位置88之間。為了進行自動調(diào)節(jié)，控制軸90由溫度控制器響應(yīng)于溫度傳感器94進行操作的閥致動器終止，例如圖2所示和如上所述。

在圖3的實施例中，第二輸出流導(dǎo)管86聯(lián)接到氣泵79的入口以將第二輸出流從罐80引導(dǎo)到氣泵的入口。例如，第二輸出流導(dǎo)管86在逆流熱交換器96上的分接頭95處終止以便減小沿著第二輸出流導(dǎo)管的長度的熱流。逆流熱交換器96對來自第一輸出流導(dǎo)管85的低溫氣體流的阻力提供一定的壓降以用于促使低溫氣體流動通過第二輸出流導(dǎo)管86和雙通可調(diào)節(jié)閥89。第二雙通可調(diào)閥97已插入第一輸出流導(dǎo)管85中以提供通過可調(diào)節(jié)地限制通過第一輸出流導(dǎo)管85的低溫流體的第一輸出流的流動而相對于第一輸出流進一步增加低溫氣體的第二輸出流的方式。例如，兩個雙通可調(diào)節(jié)閥89和97都是針閥。

在替代布置中，在熱交換器90上不使用分接頭，而是改為第二輸出流導(dǎo)管86離開殼體71，雙通可調(diào)節(jié)閥90位于殼體外部的導(dǎo)管86中，并且通過第一輸出流導(dǎo)管85的低溫氣體的第一輸出流在氣泵79的入口處與低溫氣體的第二輸出流合并。在大多數(shù)情況下，最可行的方式可以是將可調(diào)節(jié)閥89定位在殼體的外部，原因在于這樣免除了控制軸密封件91以及熱交換器96上的分接頭95。

圖4示出了類似于圖3的實施例的另一實施例。圖4示出的低溫系統(tǒng)100包括低溫真空室102的殼體101，所述低溫真空室包含在罐104中的電氣部件或電子部件103。系統(tǒng)100包括雙級低溫冷卻器105，其具有處于低溫溫度下的第一級冷頭106、處于比第一級冷頭更冷的溫度下的第二級冷頭107、以及通向外部環(huán)境的散熱器108。循環(huán)回路109使低溫氣體循環(huán)通過緊固到第一級冷頭106的熱交換器110。低溫氣體從熱交換器110循環(huán)到緊固至第二級冷頭107的熱交換器111。低溫氣體通過熱交換器111流動到罐104的入口端口112并流入罐，以使低溫氣體與要冷卻到低溫溫度的部件103直接接觸。低溫氣體隨后從罐104的第一上部端口113流出并且流入布置在低溫室102的低溫環(huán)境和外部室溫環(huán)境之間的逆流熱交換器130的第一通道中。低溫氣體從逆流熱交換器130的第一通道流入室溫環(huán)境中的氣泵115。低溫氣體從氣泵115流入逆流熱交換器130的第二通道以導(dǎo)流回到第一級冷頭106上的熱交換器110。

在圖4的示例中，逆流熱交換器130包括管狀部分116，所述管狀部分卷繞成螺旋狀并且具有終止于相應(yīng)的三通T型連接接頭117、118的兩個端部。

為了用諸如氦這樣的低溫氣體對循環(huán)回路109進行充氣，打開閥121以通過T型連接接頭120將低溫氣體引入回路中。在引入低溫氣體之前，通過打開通往真空泵123的閥122而將回路109抽真空。吹掃管線124將閥122連接到罐104。

為了將電流供應(yīng)到電氣部件或電子部件103的電流引線131、132的可調(diào)節(jié)冷卻，罐104具有靠近罐的頂部的第二出口端口114。導(dǎo)管134將第二出口端口114連接到逆流熱交換器130上的分接頭135。在逆流熱交換器130中，從第一出口端口113流出的低溫氣體與從第二出口端口114流出的低溫氣體相混合以提供來自殼體101的組合輸出流。來自殼體101的該組合輸出流在氣泵115的入口端口處被接收。雙通可調(diào)節(jié)閥136布置在導(dǎo)管134中以用于調(diào)節(jié)沿著電流引線131、132的低溫氣流137中的變?yōu)閬碜缘诙隹诙丝?14的輸出流的占比。例如，雙通可調(diào)節(jié)閥136是針閥。

圖5更詳細地示出了螺旋形逆流熱交換器130。在該示例中，管狀部分116的螺旋結(jié)構(gòu)包括十匝。在相鄰匝之間存在基本均勻的間隙以減少相鄰匝之間的熱傳遞。

圖6示出了熱交換器130的管狀部分116包括一對同軸管，其中包括外管141和嵌套在外管141內(nèi)的內(nèi)管142。管141、142之間的環(huán)形區(qū)域143提供通過熱交換器130(在圖5中是從下部三通T型連接接頭117到上部三通T型連接接頭118)的一條通道，以用于低溫氣體從低溫系統(tǒng)的殼體流出到殼體外部的氣泵(圖4中的115)的入口，并且內(nèi)管142的中心區(qū)域144提供通過熱交換器(在圖5中是從上部三通T型連接接頭118到下部三通T型連接接頭117)的另一條通道，以用于來自氣泵的出口的低溫氣體的流入。三通T型連接接頭117、118提供密封環(huán)境，其具有對每個嵌套管141、142的獨立通路以用于通過熱交換器進行逆流，同時防止這兩股逆流的任何混合。三通T型連接接頭獨立地密封管141、142，同時允許附連到循環(huán)回路中的其余部件。

在優(yōu)選的布置中，兩個管141、142的內(nèi)徑被選擇為使得兩條通道143、144的橫截面面積近似相等。例如，外管141是5/16英寸管，而內(nèi)管142是3/16英寸管。管的總長度被選擇為足以將冷端與熱端充分地?zé)峤怦?，并且在氣流之間提供充分的熱交換。例如，管141、142的總長度為大約六英尺(183cm)。為了緊湊起見，管141、142卷繞成具有2.5英寸(6.4cm)直徑的螺旋結(jié)構(gòu)，并且該螺旋結(jié)構(gòu)的高度約為3.5英寸(8.9cm)。

外管141優(yōu)選由低熱導(dǎo)率材料制成。例如，外管141是304型或316型不銹鋼，并且具有5/16英寸(8.0mm)的外徑和0.035英寸(0.89mm)的壁厚。外管141通過其厚度提供機械強度，以便當(dāng)?shù)蜏厥冶怀榭諘r容納低溫氣體，并且保持螺旋形逆流熱交換器130的形狀。內(nèi)管142應(yīng)當(dāng)是導(dǎo)熱的并且應(yīng)當(dāng)具有盡可能薄同時保持結(jié)構(gòu)完整性的壁，從而最大化兩條通道143、144之間的熱傳遞并且最小化沿著管的長度的熱傳遞。用于內(nèi)管142的合適材料是銅。例如，內(nèi)管142是具有3/16英寸(4.8mm)的外徑和0.028英寸(0.71mm)的壁厚的標(biāo)準(zhǔn)銅管。更高純度的銅例如電解韌銅(ETP)或無氧高導(dǎo)性(OFHC)銅可以用于提供更高的熱導(dǎo)率，特別是在較低的低溫溫度下。

穿越高熱導(dǎo)率的內(nèi)管142的薄壁的低溫氣體的逆流之間的熱傳遞允許在沿著內(nèi)管142的長度的任何指定點處的逆流中的溫度均衡。同時，內(nèi)管142和外管141的總長度與外管141的低熱導(dǎo)率和內(nèi)管的薄壁的組合避免了從熱交換器130的熱端到冷端的溫度均衡。三通連接接頭117、118確保逆流不會混合或泄漏到低溫室中或者確保逆流不會混合或泄漏到室溫外部環(huán)境中。

螺旋結(jié)構(gòu)的最小實際直徑主要由外管的最小彎曲直徑確定。管的最小彎曲直徑是彎曲段的最小直徑，其可以通過在不具有管塌陷的情況下圍繞匹配的圓柱形開槽彎曲器模具卷繞管而實現(xiàn)。例如，標(biāo)準(zhǔn)5/16英寸(8.0mm)鋼或不銹鋼管的最小彎曲直徑為1又7/8英寸(4.8cm)。

三通T型連接接頭包括中心體145和三個管狀臂146、147、148。管狀臂146、147、148中的每一個限定相應(yīng)的端口。兩個臂146、147是“T”形連接結(jié)構(gòu)的相對臂，另一個臂148是“T”形連接結(jié)構(gòu)的基部。最初，均勻直徑的圓柱形腔孔在T形連接結(jié)構(gòu)的相對臂之間穿過中心體145，并且該腔孔與來自臂148的腔孔150成直角地交叉。內(nèi)管142具有與這些腔孔的直徑相匹配的外徑。臂146中的初始腔孔通過鉆孔擴大到剛好超過“T”形連接結(jié)構(gòu)的交叉點以在臂146中提供接收熱交換器130的管狀部分116的腔孔149。腔孔149具有與外管141的內(nèi)徑相等的直徑以延伸通道143，以用于使低溫氣體流動通過腔孔150和通過臂148的端口。第二通道144一直延伸到臂147的端口，以用于使低溫氣體流動通過臂147的端口。

如圖6所示，外管141例如通過焊縫、釬焊合金接縫或者錫焊接縫151在外部附連到臂146。內(nèi)管142例如通過焊縫、釬焊合金接縫或者錫焊接縫152在內(nèi)部附連到臂147。外管141和內(nèi)管142以類似方式附連到上部三通T型接頭(圖3中的118)。三通T型接頭117、118可以由通過俄亥俄州索倫市(Solon)的Swagelok公司出售的牌T型接頭制成，例如1/4英寸活接三通接頭，其零件編號為SS-400-3或者SS-4-VCR-T。在該情況下，對于每個接頭，未附連到外管141的接頭的兩個端部可以使用標(biāo)準(zhǔn)的旋擰管連接器或金屬墊片接頭連接到循環(huán)回路的其它部件。每個接頭的這兩個端部也可以被焊接、釬焊或錫焊到循環(huán)回路的其它部件，或者每個接頭的這兩個端部可以設(shè)有用于連接到循環(huán)回路的其它部件的定制端子。

三通T型接頭117、118可以在圍繞圓柱形開槽彎曲器模具卷繞管狀部分116以形成螺旋結(jié)構(gòu)之前或者之后附連到管狀部分116的外管和內(nèi)管141、142。在將管狀部分116卷繞成螺旋結(jié)構(gòu)之前將三通接頭117、118附連到管狀部分116可以得到外管141和內(nèi)管142之間的更加同心的關(guān)系。

在圖4的低溫系統(tǒng)的具體示例中，電氣部件或電子部件103是連接在銅電流引線131、132之間的超導(dǎo)接線的樣品。殼體101的高度約為25厘米、寬度為30厘米且深度為20厘米。內(nèi)部低溫真空室102中的部件用超絕緣材料包裹。樣品的長度約為四厘米。樣品和接至樣品的電流引線通過與經(jīng)過罐104并在循環(huán)回路109中循環(huán)的氦氣流直接接觸而進行冷卻。

雙級低溫冷卻器105是由賓西法尼亞州阿倫敦市(Allentown)的Sumitomo(SHI)Cryogenics of America公司出售的SHI CH-204 10K型低溫冷卻器。SHI CH-204型低溫冷卻器在沒有負(fù)載的情況下應(yīng)當(dāng)在第二級冷頭107處具有約9-10K的基本溫度，并且在20K的溫度下具有約7瓦的冷卻能力。第一級熱交換器110具有圍繞第一級冷頭106的螺旋路徑，而第二級熱交換器111具有在第二級冷頭107下方的曲折路徑。

氣泵115是由新澤西州特倫頓市(Trenton)的KNF Neuberger公司銷售的型號為KNF N022AN.18的室溫隔膜泵。循環(huán)回路109被真空吹掃并且隨后充入超過大氣壓約0.3巴的氦氣。在10-15升每分鐘的流速下，氣泵109上的氦氣壓差約為0.1-0.2巴(1.5-3psi)。

本文中提供了許多示例以加強對本公開的理解。以下提供了具體的示例集合。

在第一示例中，公開一種低溫系統(tǒng)，其包括：用于包含待冷卻部件的低溫室的殼體，所述待冷卻部件具有從所述待冷卻部件延伸到更溫暖環(huán)境的長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)；所述低溫室中的冷源；以及循環(huán)回路，所述循環(huán)回路用于在所述冷源和所述低溫室中的所述待冷卻部件之間循環(huán)低溫流體，其中所述循環(huán)回路包括：流路導(dǎo)管，所述流路導(dǎo)管用于沿著從所述待冷卻部件延伸的所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度引導(dǎo)低溫流體的輸入流；在沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度的第一位置處從所述流路導(dǎo)管分支的第一輸出流導(dǎo)管，所述第一輸出流導(dǎo)管用于引導(dǎo)低溫流體的第一輸出流返回所述冷源；在第二位置處從所述流路導(dǎo)管延伸的第二輸出流導(dǎo)管，所述第二輸出流導(dǎo)管用于引導(dǎo)低溫流體的第二輸出流返回所述冷源；以及聯(lián)接到所述第一輸出流導(dǎo)管和所述第二輸出流導(dǎo)管中的至少一個輸出流導(dǎo)管的至少一個可調(diào)節(jié)閥，所述可調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)低溫流體的輸入流中的變?yōu)榈蜏亓黧w的第二輸出流的占比。

在第二示例中，公開一種根據(jù)前述第一示例的低溫系統(tǒng)，其中所述至少一個可調(diào)節(jié)閥包括三通可調(diào)節(jié)閥，其具有：連接到所述第一輸出流導(dǎo)管以用于接收低溫流體的第一輸出流的第一端口；連接到所述第二輸出流導(dǎo)管以用于接收低溫流體的第二輸出流的第二端口；以及用于排出低溫流體的組合流的第三端口。

在第三示例中，公開一種根據(jù)前述第二示例的低溫系統(tǒng)，其中所述循環(huán)回路包括在所述低溫室中的低溫泵，并且所述低溫系統(tǒng)還包括將所述可調(diào)節(jié)閥的第三端口連接到所述低溫泵的入口的導(dǎo)管，以用于將低溫流體的組合流輸送到所述低溫泵的入口。

在第四示例中，公開一種根據(jù)前述第一示例的低溫系統(tǒng)，其中所述至少一個可調(diào)節(jié)閥包括在所述第一輸出流導(dǎo)管和所述第二輸出流導(dǎo)管中的一個輸出流導(dǎo)管中的雙通可調(diào)節(jié)閥，所述雙通可調(diào)節(jié)閥用于對通過所述第一輸出流導(dǎo)管和所述第二輸出流導(dǎo)管中的所述一個輸出流導(dǎo)管的低溫流體的流動提供可調(diào)節(jié)的限流。

在第五示例中，公開一種根據(jù)前述第四示例的低溫系統(tǒng)，其中所述雙通可調(diào)節(jié)閥是針閥。

在第六示例中，公開一種根據(jù)前述第一示例的低溫系統(tǒng)，其中所述至少一個可調(diào)節(jié)閥包括：在所述第一輸出流導(dǎo)管中的第一雙通可調(diào)節(jié)閥，所述第一雙通可調(diào)節(jié)閥用于對低溫流體的第一輸出流的流動提供可調(diào)節(jié)的限流；以及在所述第二輸出流導(dǎo)管中的第二雙通可調(diào)節(jié)閥，所述第二雙通可調(diào)節(jié)閥用于對低溫流體的第二輸出流的流動提供可調(diào)節(jié)的限流。

在第七示例中，公開一種根據(jù)前述第六示例的低溫系統(tǒng)，其中所述雙通可調(diào)節(jié)閥是針閥。

在第八示例中，公開一種根據(jù)前述第一、第二、第四、第五、第六或第七示例中任一示例的低溫系統(tǒng)，其中所述循環(huán)回路包括：在所述殼體的外部的氣泵；以及聯(lián)接在所述第一輸出流導(dǎo)管和所述氣泵之間的逆流熱交換器，所述逆流熱交換器用于將流出的低溫流體通過所述逆流熱交換器從所述第一輸出流導(dǎo)管引導(dǎo)到所述氣泵的入口，并且所述逆流熱交換器還聯(lián)接在所述氣泵和所述冷源之間以用于將流出的低溫流體從所述氣泵的出口引導(dǎo)到所述冷源，并且所述第二輸出流導(dǎo)管聯(lián)接到所述氣泵的入口以將低溫流體的第二輸出流引導(dǎo)到所述氣泵的入口。

在第九示例中，公開一種根據(jù)前述第八示例的低溫系統(tǒng)，其中所述第二輸出流導(dǎo)管在所述逆流熱交換器上的分接頭處終止。

在第十示例中，公開一種根據(jù)前述第一至第九示例中任一示例的低溫系統(tǒng)，其還包括用于感測所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的溫度的溫度傳感器。

在第十一示例中，公開一種根據(jù)前述第十示例的低溫系統(tǒng)，其還包括：機械地聯(lián)接到所述可調(diào)節(jié)閥的閥致動器，所述閥致動器用于自動調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)閥；以及電聯(lián)接到所述溫度傳感器并且電聯(lián)接到所述閥致動器的溫度控制器，所述溫度控制器用于自動控制所述可調(diào)節(jié)閥以將感測溫度維持在溫度設(shè)定點。

在第十二示例中，公開一種根據(jù)前述第十或第十一示例的低溫系統(tǒng)，其中所述溫度傳感器在所述低溫室中位于沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度介于所述第二位置和沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)更遠離所述待冷卻部件的位置之間的位置處。

在第十三示例中，公開一種在低溫系統(tǒng)中冷卻長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的方法，所述低溫系統(tǒng)包括：包含部件的低溫室的殼體，所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)從所述部件延伸到更溫暖環(huán)境；所述低溫室中的冷源；以及在所述冷源和所述低溫室中的所述部件之間循環(huán)低溫流體的循環(huán)回路，所述方法包括：沿著從所述部件延伸的所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度引導(dǎo)來自所述冷源的低溫流體的輸入流；以及沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度將低溫流體流分流成在沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度的第一位置處從所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度分支離開的低溫流體的第一輸出流、以及在沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度比所述第一位置更遠的第二位置處從所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的長度離開的低溫流體的第二輸出流；以及調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)閥以調(diào)節(jié)低溫流體的輸入流中的變?yōu)榈蜏亓黧w的第二輸出流的占比。

在第十四示例中，公開一種根據(jù)前述第十三示例的方法，其還包括感測所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的溫度，并且調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)閥以將感測溫度維持在溫度設(shè)定點。

在第十五示例中，公開一種根據(jù)前述第十四示例的方法，其中感測溫度是對所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)在所述第二位置處的溫度的響應(yīng)。

在第十六示例中，公開一種根據(jù)前述第十四或第十五示例的方法，其中感測溫度是沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)布置在介于所述第二位置和沿著所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)更遠離所述部件的位置之間的位置處的溫度傳感器的溫度。

在第十七示例中，公開一種根據(jù)前述第十四至第十六示例中任一示例的方法，其中所述可調(diào)節(jié)閥布置在所述低溫室中，并且所述低溫系統(tǒng)包括在所述低溫室的外部的控制旋鈕以及將所述控制旋鈕機械地連接到所述可調(diào)節(jié)閥的控制軸，并且手動調(diào)節(jié)所述控制旋鈕以調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)閥。

在第十八示例中，公開一種根據(jù)前述第十七示例的方法，其中所述低溫系統(tǒng)包括感測所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的溫度的溫度傳感器、以及用于顯示由溫度傳感器感測的溫度的顯示裝置，并且所述方法包括響應(yīng)于觀察由溫度傳感器感測的溫度的顯示而手動調(diào)節(jié)所述控制旋鈕。

在第十九示例中，公開一種根據(jù)前述第十四至第十六示例中任一示例的方法，其中所述低溫系統(tǒng)還包括：機械地聯(lián)接到所述可調(diào)節(jié)閥的閥致動器，所述閥致動器用于自動調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)閥；以及電聯(lián)接到所述溫度傳感器并且電聯(lián)接到所述閥致動器的溫度控制器，所述溫度控制器用于自動控制所述可調(diào)節(jié)閥，并且所述方法包括操作所述溫度控制器以將感測溫度維持在溫度設(shè)定點。

在第二十示例中，公開一種根據(jù)前述第十三至第十九示例中任一示例的方法，其中所述長形導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)包括在所述部件和所述殼體的外部環(huán)境之間承載電流的電流引線，所述電流引線包括從所述部件延伸且包含在所述殼體內(nèi)的超導(dǎo)體段，并且超導(dǎo)體具有轉(zhuǎn)變溫度，低于所述轉(zhuǎn)變溫度則所述超導(dǎo)體變?yōu)槌瑢?dǎo)，并且所述方法包括調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)閥以將所述超導(dǎo)體段的最高溫度維持在恰好低于所述轉(zhuǎn)變溫度。

上述各種實施例僅作為示例給出并且不應(yīng)當(dāng)解讀為限制本公開的范圍。因此，既未圖示也未描述許多這樣的細節(jié)。盡管連同本公開的結(jié)構(gòu)和功能的細節(jié)在內(nèi)，在前面的說明內(nèi)容中已經(jīng)闡述了本技術(shù)的許多特征和優(yōu)點，但本公開僅僅是示例性的，并且可以在本公開的原理以內(nèi)并且在所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語的寬泛的一般含義所指示的完整范圍內(nèi)，在細節(jié)方面(特別是在部件的形狀、尺寸和布置方面)進行變型。因此應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)修改上述實施例。權(quán)利要求用語中引用的一個集合中的“至少一個”應(yīng)表示該集合中滿足該權(quán)利要求的一個成員或者多個成員。