Криогенная система

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Цо 1 Ц 11 1. 39/10, Н 7/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ПАТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(72) Джордж Диви Кнейп (младший) ЖЯ)(56) Пермяков В.Ви др. Сверхпроводящий ключ. - Вопросы атомной наукии техники: Сборник. Харьков, ГКАЭ,1975, вып. 1/3, с, 28-30,Патент СБА М 3412320, кл. 324-5;С 01 И 27/00, С 01 Р 33/08, 1966.(57) Изобретение относится к области криогенной электротехники и можетбыть использовано в качестве сверхпроводящей магнитной системы в физических,исследованиях или в ЯМР-томографии. Целью изобретения являетсяснижение теплопритоков в криостат поиспользуемым для управления системойтоковводам. В сверхпроводящей магнитной системе подобного типа содержится сверхпроводящий соленоид и р короткозамкнутых обмоток коррекции егополя. По условиям работы все их надозапитывать независимо одна от другойпоэтому обмотки коррекции снабженытепловыми ключами, т.е, часть обмотки является токонесущим элементом такого ключа и расположена в диэлектри ческом каркасе вместе с нагревателем,запитываемым снаружи криостата. Есличерез нагреватель пропустить заданныйток, то токонесущий элемент переходитв нормальное состояние. При этом можно возбудить магнитным полем незатухающие токи в нужном количестве обмотокПри стандартном способе длянезависимого управления р нагревателями необходимо,п = р - 1 проводов,т.е. р = п - 1. Для уменьшения теплопритоков в криостат от проводов дляуправления р нагревателями использована следующая схема их включения.Если ток нагревателя меньше некоторого порогового значения, то он вообще не переводит токонесущий элемент в нормальное состояние. Поэтомунагреватели соединены в матрицу таким образом, что параллельно нагревателю данной обмотки коррекции оказываются включенными два нагревателяключей двух других обмоток. Рабочиетоки нагревателей выбраны таким образом, что нормальное состояние приэтом образуется лишь в цепи даннойобмотки. Анализ показывает, что поскольку нагреватели ключей безраличны к полярности така, для р нагревателей число необходимых проводов составляет и, причем р п(п - 1)/2. Если р обмоток достаточно велико, товыигрыш в количестве проводов для ихуправления оказывается значительным.20 30 Изобретение относится к криогеннойэлектротехнике и может быть использовано в качестве снерхпроводящей магнитной системы в физических исследованиях или в ЯИР-томографииЦелью изобретения является снижение теплопритоков н криостат по используемым для управления системойтоковводам,На фиг. 1 схематически показанытепловые ключи обмоток коррекции истандартное подключение нагревателейдля их независимого управления; нафиг.2 - зависимость времени черезкоторое сверхпроводящий элемент ключа переходит в нормальное состояние,от тока через нагреватель; на фиг.Зсхема соединения нагревателей; нафиг.4 - схема подсоединения нагревателя данной обмотки к двум выбранным проводам управления.Криогенная система содержит сверхпроводящий соленоид и р обмоток,коррекции магнитного поля, размещенныхв криостате, Соленоид и обмотки коррекции запитываются независимо другот друга, Для этого каждая из обмоток снабжена тепловым ключом (фиг.1),Ключ состоит из сверхпроводящего токонесущего элемента 1, являющегосячастью обмотки коррекции, и нагревателя 2, запитываемого током снаружикриостата, размещенных в диэлектрической матрице 3. Ключ работает следующим образом.Из-за теплопроводности между гели- евой ванной и снерхпроводником имеется пороговый ток 1, , необходимый для перевода сверхпроводящего токо- несущего элемента 1 в нормальное состояние. Ток менее Т(примерно 45 мА) вообще не переводит токонесущий элемент в нормальное состояние, а ток, например, 60 мА переводит за 5 с (фиг.2). Для управления запиткой наведенными незатухающими токами р обмоток коррекции путем поддержания нужного их числа в сверхпроводящем замкнутом состоянии организуют матрицу нагренателей ключей (фиг.З). При этом для каждой выбранной пары проводов параллельно нагревателю ключа данной обмотки коррекции оказываются включенными дна нагревателя ключей двух других обмоток (фиг.4). При условии их идентичности рабочие токи нагревателей ключей выбраны таким образом, что нормальное состояние образуется лишь в цепи данной обмотки. Анализ показывает, что при этом поскольку нагреватели ключей безразличны к полярности тока, для р переключателей число необходимых проводов составляет и, причем р и(и)/2,Предлагаемое техническое решение имеет смысл, только если р больше 1, т,е, для и больше 2, При стандартном способе соединения (фиг.1) для управления р ключами требуется и =. р + 1 проводов, т.е р = и - 1. Формула изобретения Криогенная система, содержащая устройство в криостате с выводами для его управления, о т л и ч а ю щ а - я с я тем, что с целью псвышения эффектинности работы системы путем снижения теплопритоков по токовводам управления, система состоит из сверхпроводящего соленоида и р обмоток (р больше 1) коррекции магнитного поля, запитываемыми независимо друг от друга, каждая из обмоток снабжена тепловым ключом, срабатывающим от тока нагревателя, превышающего заранее заданную величин т, а число и проводов питания выведенное в теплую зону от криостата от р ключей, удовлетворяет соотношению: ри(и - 1 )/2 причем и 2..Гири аз 5818/5 дписное ул. П 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгор ВНИИП н 113035, Тираж 697 Государственного делам изобретений осква, Ж, Раушсомитета СССРоткрытийая наб д,