[发明专利]一种无液氦超导磁体的冷却系统及其冷却方法

权利要求书

1.一种无液氦超导磁体的冷却系统，包括杜瓦真空筒(1)、绕设有超导线圈(3)的安装骨架(2)，杜瓦真空筒(1)与安装骨架(2)之间还设置有防辐射屏(4)，其特征在于：所述安装骨架(2)上还绕设有制冷导体(5)，所述制冷导体(5)两端连接在制冷机上，所述安装骨架(2)上还绕设有带有流通管道(7)的冷却铜带(8)，所述冷却铜带(8)的进液端和出液端均连接在液氮供液机上；所述防辐射屏(4)外壁绕设有带有流通管道(7)的第二冷却铜带(10)，第二冷却铜带(10)的进液端和出液端均连接在液氮供液机上；冷却铜带(8)先绕设于超导线圈(3)外，后制冷导体(5)将绕设于冷却铜带(8)外壁上；冷却铜带(8)和第二冷却铜带(10)的截面呈腰型孔状，且内部贯穿有截面同样为腰型孔状的流通管道(7)。

2.根据权利要求1所述的一种无液氦超导磁体的冷却系统，其特征在于：所述防辐射屏(4)外壁还绕设有第二制冷导体(11)，所述第二制冷导体(11)两端连接与所述制冷机上。

3.根据权利要求2所述的一种无液氦超导磁体的冷却系统，其特征在于：所述制冷机包括冷头(12)，所述冷头(12)设置有一级制冷头(13)和二级制冷头(14)，所述制冷导体(5)两端和所述冷却铜带(8)连接在二级制冷头(14)上，所述第二冷却铜带(10)和所述第二制冷导体(11)连接在一级制冷头(13)上。

4.根据权利要求3所述的一种无液氦超导磁体的冷却系统，其特征在于：所述杜瓦真空筒(1)上设置有颈头安装管(15)，所述冷头(12)通过法兰连接在颈头安装管(15)上，所述制冷导体(5)、第二制冷导体(11)、冷却铜带(8)和第二冷却铜带(10)的两端均定位在所述颈头安装管(15)底部设置的密封板(16)上。

5.根据权利要求4所述的一种无液氦超导磁体的冷却系统，其特征在于：所述冷却铜带(8)、所述第二冷却铜带(10)与所述流通管道(7)的截面呈腰型孔状。

6.一种采用如权利要求5所述的无液氦超导磁体的冷却系统的冷却方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，液氮供液机在颈头安装管(15)内对冷却铜带(8)和第二冷却铜带(10)灌注液氮，将超导线圈(3)从300K冷却到77K，静置后温度稳定；

S2，通过高压氮气吹除冷却铜带(8)和第二冷却铜带(10)内的液氮；

S3，吹除干净后，在颈头安装管(15)上安装冷头(12)，其中颈头安装管(15)内的制冷导体(5)和冷却铜带(8)连接在冷头(12)上的二级制冷头(14)上，第二制冷导体(11)和第二冷却铜带(10)连接在冷头(12)上的一级制冷头(13)上，冷头(12)安装完后，将颈头安装管(15)抽成真空；

S4，开启制冷机，待到超导线圈(3)的温度达到4.2K时，完成冷却操作。