專利名稱：一種傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超導(dǎo)磁體技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種超導(dǎo)磁體線圈骨架與低溫恒溫器之間的傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置。
背景技術(shù)：
隨著液氦資源的緊張，制冷技術(shù)的發(fā)展，傳導(dǎo)冷卻(Conduction-Cooled,也稱制冷機(jī)冷卻、無液氦，Cryogen-Free)超導(dǎo)磁體技術(shù)的研究正在逐步走向?qū)嵱谩，F(xiàn)在投入使用的磁體中大部分屬于比較成熟的液氦浸泡的低溫超導(dǎo)磁體，特別是目前應(yīng)用最為廣泛的超導(dǎo)磁共振成像(MRI)系統(tǒng)，主磁體全部采用NbTi低溫超導(dǎo)線材，制冷方式采用液氦浸泡。但NbTi低溫超導(dǎo)磁體成本高，而且由于必須工作在液氦溫區(qū)(4. 2K)，制冷和維護(hù)費(fèi)用很高。隨著制冷技術(shù)特別是超低溫技術(shù)的發(fā)展，低溫傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體(磁共振磁體)技術(shù)不斷成熟。傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體因?yàn)闆]有致冷液體的保護(hù)，其傳熱結(jié)構(gòu)十分特殊。目前傳·導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體技術(shù)尚未進(jìn)入商用領(lǐng)域，其根本問題在于熱傳導(dǎo)、熱穩(wěn)定性問題尚未得到很好解決。解決熱問題對高溫超導(dǎo)磁體的應(yīng)用有著至關(guān)重要的作用。一般來說，磁體漏熱來源主要有傳導(dǎo)、對流和輻射。傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體的熱傳導(dǎo)漏熱來源主要包括線圈拉桿裝置結(jié)構(gòu)的傳熱、真空容器到輻射屏之間電流引線的熱傳導(dǎo)、輻射屏到線圈之間的電流引線熱傳導(dǎo)等。一般制作磁體線圈的拉桿或支撐結(jié)構(gòu)時(shí)采用螺紋結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)需要用特定扳手進(jìn)行操作。由于超導(dǎo)磁體具有緊湊性，各部件之間連接緊密，在磁體線圈的徑向方向上調(diào)節(jié)螺母十分不便；很多拉桿結(jié)構(gòu)采用在線圈上部直接安裝，熱傳導(dǎo)的路徑較短，不利于抑制熱傳導(dǎo)；很多拉桿的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料多祥，低溫下性能差異較大，拉桿的低溫穩(wěn)定性很難獲得。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置，解決超導(dǎo)磁體線圈的懸掛問題，使超導(dǎo)線圈在低溫容器內(nèi)的位置可以調(diào)節(jié)，通過減少拉桿與低溫容器的接觸面積，増加拉桿的長度，從而減少了磁體的漏熱，最終達(dá)到增強(qiáng)磁體穩(wěn)定性的目的。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置，包括固定在低溫容器內(nèi)部邊緣上的由非磁性奧氏體不銹鋼制作的支架底座，支架底座上設(shè)置有圓弧開ロ與支架底座圓坑，支架底座上設(shè)置有由非磁性奧氏體不銹鋼制作的頂絲支架，支架底座與頂絲支架之間通過頂絲連接，支架底座與頂絲支架之間還設(shè)置有由非磁性奧氏體不銹鋼或鈦合金制作的拉桿，拉桿穿過頂絲支架、圓弧開ロ。本發(fā)明的特征還在干，頂絲與頂絲支架螺紋連接,頂絲穿過頂絲支架固定在支架底座圓坑上。拉桿的兩端還設(shè)置有由非磁性奧氏體不銹鋼或鈦合金熔化制成的圓頭。本發(fā)明的有益效果是，針對傳導(dǎo)冷卻磁體漏熱中的熱傳導(dǎo)漏熱來源，克服現(xiàn)有拉桿的缺點(diǎn)，通過該拉桿裝置可以方便調(diào)整磁體線圈在低溫容器內(nèi)的位置，通過減小接觸面積降低了磁體系統(tǒng)的熱傳導(dǎo)，降低了磁體的漏熱，使磁體的穩(wěn)定性大大增強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中效果良好，使用方便。


圖I是本發(fā)明傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中支架底座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明中頂絲的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I.圓頭，2.頂絲，3.頂絲支架，4.支架底座，5.拉桿，6.圓弧開ロ，7.支架底座圓坑。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明提出一種傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置，増加熱傳導(dǎo)的傳播路徑，減少降溫時(shí)間。具體來說，本發(fā)明傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置的結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括固定在低溫容器內(nèi)部邊緣上的支架底座4。支架底座4的結(jié)構(gòu)如圖2所示，支架底座4上具有圓弧開ロ 6與支架底座圓坑7，支架底座4上設(shè)置有頂絲支架3，支架底座4與頂絲支架3之間通過頂絲2連接。頂絲2的結(jié)構(gòu)如圖3所示，頂絲2與頂絲支架3螺紋連接，頂絲2穿過頂絲支架3固定在支架底座圓坑7上。支架底座4與頂絲支架3之間還設(shè)置有拉桿5，拉桿5穿過頂絲支架3與圓弧開ロ 6，拉桿5的兩端還設(shè)置有圓頭I。拉桿5由非磁性奧氏體不銹鋼或鈦合金制作，拉桿5兩端的圓頭I由非磁性奧氏體不銹鋼或鈦合金熔化制成。支架底座4與頂絲支架3由非磁性奧氏體不銹鋼制作。拉桿5兩端的圓頭I的形狀由T2銅制成的模具制成。本發(fā)明傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置，首先將支架底座4焊接在低溫容器內(nèi)壁，將拉桿5的一端使用銅制模具熔化成圓頭1，穿入已打好孔的線圈骨架。此時(shí)，將拉桿5穿入頂絲支架3，將頂絲2擰入頂絲支架3。根據(jù)拉桿需要的長度，留出12mm-18mm，截?cái)?，再次使用銅制模具熔化另一端的圓頭I。將安裝好的頂絲支架3與拉桿5 —起放入支架底座4的圓弧開ロ 6處，頂絲2下端尖頭置入支架底座圓坑7內(nèi)。此時(shí)根據(jù)需要調(diào)整頂絲2即可。調(diào)整頂絲2即可微調(diào)拉桿5的長度。以上安裝過程僅為ー根拉桿的安裝方式，根據(jù)具體需要，可以2-4個拉桿ー組，整個低溫容器可以安裝4-8組。本發(fā)明傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置，使得超導(dǎo)線圈在低溫容器內(nèi)的位置可以調(diào)節(jié)，増加了熱阻，降低磁體的傳導(dǎo)漏熱，增強(qiáng)磁體穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置，其特征在于，包括固定在低溫容器內(nèi)部邊緣上的由非磁性奧氏體不銹鋼制作的支架底座(4)，所述支架底座(4)上設(shè)置有圓弧開ロ(6)與支架底座圓坑(7)，所述支架底座(4)上設(shè)置有由非磁性奧氏體不銹鋼制作的頂絲支架(3)，所述支架底座(4)與頂絲支架(3)之間通過頂絲(2)連接，所述支架底座(4)與頂絲支架(3)之間還設(shè)置有由非磁性奧氏體不銹鋼或鈦合金制作的拉桿(5)，拉桿(5)穿過頂絲支架(3)、圓弧開ロ(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置，其特征在于，所述頂絲(2)與頂絲支架(3)螺紋連接，所述頂絲(2)穿過頂絲支架(3)固定在支架底座圓坑(7)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置，其特征在于，所述拉桿(5 )的兩端還設(shè)置有由非磁性奧氏體不銹鋼或鈦合金熔化制成的圓頭(I)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體線圈的拉桿裝置，包括固定在低溫容器內(nèi)部邊緣上的由非磁性奧氏體不銹鋼制作的支架底座，支架底座上設(shè)置有圓弧開口與支架底座圓坑，支架底座上設(shè)置有由非磁性奧氏體不銹鋼制作的頂絲支架，支架底座與頂絲支架之間通過頂絲連接，支架底座與頂絲支架之間還設(shè)置有由非磁性奧氏體不銹鋼或鈦合金制作的拉桿，拉桿穿過頂絲支架、圓弧開口。本發(fā)明的有益效果是，針對傳導(dǎo)冷卻磁體漏熱中的熱傳導(dǎo)漏熱來源，克服現(xiàn)有拉桿的缺點(diǎn)，通過該拉桿裝置可以方便調(diào)整磁體線圈在低溫容器內(nèi)的位置，通過減小接觸面積降低了磁體系統(tǒng)的熱傳導(dǎo)，降低了磁體的漏熱，使磁體的穩(wěn)定性大大增強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中效果良好，使用方便。
文檔編號H01F6/06GK102760547SQ20121026651
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者馮勇, 李超, 杜社軍, 楊世杰, 梁書錦, 潘熙鋒, 熊小偉, 王彥平, 賈慶功, 閆果 申請人:西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司