一种低温超导磁体的冷却方法及其系统

摘要

本发明涉及一种低温超导磁体的冷却方法及其系统，技术特征在于：在低温超导磁体液氦冷却之前，采用液氮对超导磁体线圈预冷，并利用氦气压力方法将液氮完全排出，最后在利用液氦将已冷却至液氮温度的超导线圈冷却至液氦温度，从而解决了现有低温超导磁体在冷却过程中有效地减少价格昂贵，资源稀缺的液氦消耗。

主权项

一种实现低温超导磁体的冷却方法的系统，其特征在于包括充液氮阀（1）、充液氦阀（2）、液氮液面计（3）、液氮阀（4）、中心孔（5）、排氦气阀（6）、真空阀（7）、真空腔（8）、液氮管（9）、充液氦管（11）、排氦气管（12）、液氮存储腔（13）和液氦存储腔（14）；在一个密闭空间内的中心部位设有液氦存储腔（14），液氦存储腔（14）之外设有液氮存储腔（13），最外围设有真空腔（8）；密闭空间的上端设有端盖，端盖中心设有中心孔（5），液氮管（9）和液氮液面计（3）下端连接的高温超导线（10）通过中心孔（5）插入液氦存储腔，液氮管（9）上设有液氮阀（4）；位于液氦存储腔（14）的端盖部位设有充液氦阀（2）和插入液氦存储腔（14）内的充液氦管（11），以及排氦气阀（6）和插入液氦存储腔（14）内的排氦气管（12）；位于液氮存储腔（13）的端盖部位设有充液氮阀（1），位于真空腔（8）的端盖部位设有真空阀（7）；所述的液氦存储腔（14）的中部为向液氮存储腔（13）延伸的环形凹槽；冷却方法步骤如下：步骤1：将超导磁体线圈置于一个三重空腔的中心空腔中，将外围的空腔抽真空至10‑3Pa；步骤2：将中心空腔和中间空腔充满液氮，使得中心空腔和中间空腔的温度由室温冷却到液氮温度77K； 步骤3：将中心空腔进行密封后充入液氦，同时排出全部液氮，使得温度由77K降为4.2K，完成低温超导磁体冷却；在步骤2和步骤3的过程中，所述中间空腔保持充满液氮。