[发明专利]平板形液氮液氦双介质兼容热沉装置及其制冷方法

权利要求书

1.一种平板形液氮液氦双介质兼容热沉装置，其特征在于，该装置包括热沉表面电阻温度传感器(100)、平板形热沉主体(200)、液氮供应系统(300)、气氮吹除系统(400)、气氦吹除系统(500)、液氦供应系统(600)以及辅助排液管路(700)；

所述的平板形热沉主体(200)包括液氦热沉(201)、液氮热沉(202)及骨架(205)，骨架(205)焊在舱体封头(800)上，所述的液氮热沉(202)的外侧安装有骨架(205)，内侧通过绝热材料与液氦热沉(201)连接，所述的液氦热沉(201)靠挂钩(9)挂在舱体封头(800)上，其下面靠下支板(10)支撑，液氦热沉(201)和液氮热沉(202)为平板形，液氮热沉(202)的平板直径大于液氦热沉(201)的平板直径，液氦热沉(201)和液氮热沉(202)的所有进出液口位于同侧，水平进，水平出，进液口在下，出液口在上；热沉表面电阻温度传感器(100)均设置在液氦热沉(201)和液氮热沉(202)的带翅片支管表面上，用于检测液氦热沉(201)和液氮热沉(202)表面温度；液氮供应系统(300)提供液氮源，通过管路与液氦热沉(201)和液氮热沉(202)的进液口，以及辅助排液管路(700)连接；气氮吹除系统(400)提供气氮源，用于吹除液氦热沉(201)中残留的液氮，通过管路与液氦热沉(201)进液口以及辅助排液管路(700)连接；气氦吹除系统(500)提供气氦源，用于吹除液氦热沉(201)中残留的气氮，通过管路与液氦热沉(201)进液口以及辅助排液管路(700)连接；液氦供应系统(600)提供液氦源，通过管路与液氦热沉(201)进液口以及辅助排液管路(700)连接；辅助排液管路(700)通过管路与液氦热沉(201)的进液口连接，其位于热沉主体(200)的进液总管入口处，位置低于进液总管，用于方便液氦热沉(201)中剩余液氮的排出。

2.根据权利要求1所述的一种平板形液氮液氦双介质兼容热沉装置，其特征在于，所述挂钩(9)和下支板(10)各两条，对称安装，每条挂钩(9)与液氦热沉(201)竖直中心线的夹角，与每条下支板(10)与液氦热沉(201)竖直中心线的夹角都相同，且夹角为锐角。

3.根据权利要求1所述的一种平板形液氮液氦双介质兼容热沉装置，其特征在于，所述的热沉表面电阻温度传感器(100)，对于设置在液氦热沉(201)带翅片支管表面上的，采用铑铁电阻温度传感器，测温范围1.3K～300K；对于设置在液氮热沉(202)带翅片支管表面上的，采用Pt100电阻温度传感器，测温范围77K～300K。

4.根据权利要求1所述的一种平板形液氮液氦双介质兼容热沉装置，其特征在于，所述的液氮供应系统(300)包括液氮贮槽(301)及液氦热沉液氮供应阀(302)、液氮热沉液氮供应阀(303)，液氮贮槽(301)通过管路连接液氦热沉液氮供应阀(302)连接至辅助排液管路(700)与液氦热沉(201)的进液口，液氮贮槽(301)通过管路连接液氮热沉液氮供应阀(303)连接至液氮热沉(202)的进液口；液氮供应系统(300)同时或单独向液氦热沉(201)和液氮热沉(202)通液氮制冷介质；

气氮吹除系统(400)包括气氮瓶(401)及气氮吹除阀(402)，气氮瓶(401)通过管路连接气氮吹除阀(402)连接至辅助排液管路(700)与液氦热沉(201)的进液口，气氮吹除系统(400)在辅助排液管路(700)排出大部分液氮后启动；

气氦吹除系统(500)包括气氦瓶(501)及气氦吹除阀(502)，气氦瓶(501)通过管路连接气氦吹除阀(502)连接至辅助排液管路(700)与液氦热沉(201)的进液口，气氦吹除系统(500)在气氮吹除系统(400)充分吹除液氮后启动；

液氦供应系统(600)包括液氦贮槽(601)及液氦供应阀(602)，液氦贮槽(601)通过管路连接液氦供应阀(602)连接至辅助排液管路(700)与液氦热沉(201)的进液口，液氦供应系统(600)单独向液氦热沉(201)通液氦制冷介质；

辅助排液管路(700)上设置有低温排液阀(701)，其管直径小于热沉(201、202)进出液总管及带翅片支管的管直径；

在液氦供应阀(602)连接液氦热沉(201)进液口的管路上，以及在液氮热沉液氮供应阀(303)连接至液氮热沉(202)的进液口的管路上都设置有低温安全阀(206)。