JPH04266077A - 極低温装置 - Google Patents
極低温装置Info
- Publication number
- JPH04266077A JPH04266077A JP3047820A JP4782091A JPH04266077A JP H04266077 A JPH04266077 A JP H04266077A JP 3047820 A JP3047820 A JP 3047820A JP 4782091 A JP4782091 A JP 4782091A JP H04266077 A JPH04266077 A JP H04266077A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- low temperature
- fibers
- liquid helium
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は例えば液体ヘリウムを
入れる極低温容器やその周辺の支持部材等を構成する極
低温装置に関する。
入れる極低温容器やその周辺の支持部材等を構成する極
低温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の冷液容器や断熱支持部材に用いら
れる金属製部材やガラス繊維強化プラスチック部材は、
低温に冷却した場合に熱収縮するため、製作時の常温状
態と、使用時の低温状態の寸法差が生じるという共通の
問題点があった。このため極低温での構造物の寸法およ
び位置を精密に知ることが困難であった。また寸法差を
許容するために可動部を設ける必要があるなど支持構造
が複雑になる等の問題もあった。
れる金属製部材やガラス繊維強化プラスチック部材は、
低温に冷却した場合に熱収縮するため、製作時の常温状
態と、使用時の低温状態の寸法差が生じるという共通の
問題点があった。このため極低温での構造物の寸法およ
び位置を精密に知ることが困難であった。また寸法差を
許容するために可動部を設ける必要があるなど支持構造
が複雑になる等の問題もあった。
【０００３】例えば従来の手段で図１に示す様な超電導
コイル（１）を支持棒（２）によって吊りフランジ（３
）から吊り下げ、オープンデュアタイプの極低温容器に
収め、液体ヘリウムを入れる液体ヘリウム容器（４ａ）
は、振れ止め（４ｂ）によって真空容器（４ｃ）に支持
された機器を得ようとする場合においては、図５に示す
様に、支持棒（２）の熱収縮により、超電導コイル（１
）の位置が上昇し、また、振れ止め（４ｂ）の熱収縮に
より、すき間ができ、振れ止めの機能が低下する。 また、液体ヘリウム容器（４ａ）が熱収縮するため、振
れ止め（４ｂ）の取付位置が上昇する。したがって振れ
止め（４ｂ）が可動でない構造の場合、振れ止め（４ｂ
）が破損する恐れもある。
コイル（１）を支持棒（２）によって吊りフランジ（３
）から吊り下げ、オープンデュアタイプの極低温容器に
収め、液体ヘリウムを入れる液体ヘリウム容器（４ａ）
は、振れ止め（４ｂ）によって真空容器（４ｃ）に支持
された機器を得ようとする場合においては、図５に示す
様に、支持棒（２）の熱収縮により、超電導コイル（１
）の位置が上昇し、また、振れ止め（４ｂ）の熱収縮に
より、すき間ができ、振れ止めの機能が低下する。 また、液体ヘリウム容器（４ａ）が熱収縮するため、振
れ止め（４ｂ）の取付位置が上昇する。したがって振れ
止め（４ｂ）が可動でない構造の場合、振れ止め（４ｂ
）が破損する恐れもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この様に従来の極低温
装置では、使用状態の寸法、位置、精度が正確にできな
いという問題があった。
装置では、使用状態の寸法、位置、精度が正確にできな
いという問題があった。
【０００５】そこで本発明の目的は極低温の使用状態の
寸法および位置精度の良い極低温装置を提供することに
ある。
寸法および位置精度の良い極低温装置を提供することに
ある。
【０００６】［発明の構成］
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、ガラス繊維のように低温になると
収縮する複数本の繊維と、ポリエチレン繊維のように低
温になると膨張する複数本の繊維との各合計断面積の比
を４：６〜６：４に選び、繊維方向をそろえて合成樹脂
で固めた繊維強化プラスチックを用いて極低温装置を構
成する。
に本発明においては、ガラス繊維のように低温になると
収縮する複数本の繊維と、ポリエチレン繊維のように低
温になると膨張する複数本の繊維との各合計断面積の比
を４：６〜６：４に選び、繊維方向をそろえて合成樹脂
で固めた繊維強化プラスチックを用いて極低温装置を構
成する。
【０００８】
【作用】例えば複数本のガラス繊維と複数本のポリエチ
レン繊維の繊維方向を同じにし、各合計断面積の比を適
切（４：６〜６：４）に選び製作されたプラスチックは
、冷却による繊維方向の寸法変化が、ほとんど零（０．
０２〜−０．０２程度）になるそして４：６〜６：４の
比の範囲を越すと、寸法変化が急激に大になる。
レン繊維の繊維方向を同じにし、各合計断面積の比を適
切（４：６〜６：４）に選び製作されたプラスチックは
、冷却による繊維方向の寸法変化が、ほとんど零（０．
０２〜−０．０２程度）になるそして４：６〜６：４の
比の範囲を越すと、寸法変化が急激に大になる。
【０００９】従って、このような材料を用いた装置は、
極低温においても、常温で製作した時の寸法精度が得ら
れるので信頼性の高い極低温装置を得ることができる。
極低温においても、常温で製作した時の寸法精度が得ら
れるので信頼性の高い極低温装置を得ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１を参照
して説明する。
して説明する。
【００１１】図１は超電導コイル（１）を支持棒（２）
によって吊りフランジ（３）から吊り下げ、オープンデ
ュアタイプの極低温容器（４）に収めた例を示す。液体
ヘリウムを入れる液体ヘリウム容器（４ａ）は、振れ止
め（４ｂ）によって真空容器（４ｃ）に支持され、液体
ヘリウム容器（４ａ）の下部が振れるのを防止している
。そして、支持棒（２）の長手方向、液体ヘリウム容器
（４ａ）の周方向および長手方向、および、振れ止め（
４ｂ）の長手方向に、５０％ずつのポリエステル繊維お
よびガラス繊維の方向をそろえて、マトリックスとして
エポキシ樹脂（他の合成樹脂でもよい）で固め、それぞ
れの繊維強化プラスチックを用いる。
によって吊りフランジ（３）から吊り下げ、オープンデ
ュアタイプの極低温容器（４）に収めた例を示す。液体
ヘリウムを入れる液体ヘリウム容器（４ａ）は、振れ止
め（４ｂ）によって真空容器（４ｃ）に支持され、液体
ヘリウム容器（４ａ）の下部が振れるのを防止している
。そして、支持棒（２）の長手方向、液体ヘリウム容器
（４ａ）の周方向および長手方向、および、振れ止め（
４ｂ）の長手方向に、５０％ずつのポリエステル繊維お
よびガラス繊維の方向をそろえて、マトリックスとして
エポキシ樹脂（他の合成樹脂でもよい）で固め、それぞ
れの繊維強化プラスチックを用いる。
【００１２】次に上記実施例の作用を説明する。
【００１３】図２に示すように、ガラス繊維とポリエチ
レン繊維は常温（約３００Ｋ）から液体ヘリウム温度（
約４．５Ｋ）に冷却すると、ほぼ対称的に伸び縮みしよ
うとする。しかし、エポキシ樹脂で両繊維を５０％ずつ
混ぜて固めてあるから、図３に示すように伸縮しない。 そして、両繊維の各合計断面積の比が４：６〜６：４の
範囲ならば図３に示すように伸縮は±０．０２％程度で
あるから使用可能であるが、この限度を越すと、急激に
変形量が増えるから使用しない方がよい。また、図４に
示すように、ポリエチレン繊維強化プラスチックはガラ
ス繊維強化プラスチックと共に熱伝導度が小さいため、
断熱支持材として用いることもできる。
レン繊維は常温（約３００Ｋ）から液体ヘリウム温度（
約４．５Ｋ）に冷却すると、ほぼ対称的に伸び縮みしよ
うとする。しかし、エポキシ樹脂で両繊維を５０％ずつ
混ぜて固めてあるから、図３に示すように伸縮しない。 そして、両繊維の各合計断面積の比が４：６〜６：４の
範囲ならば図３に示すように伸縮は±０．０２％程度で
あるから使用可能であるが、この限度を越すと、急激に
変形量が増えるから使用しない方がよい。また、図４に
示すように、ポリエチレン繊維強化プラスチックはガラ
ス繊維強化プラスチックと共に熱伝導度が小さいため、
断熱支持材として用いることもできる。
【００１４】従って上記実施例のようにすれば、図５に
示した超電導コイルの上昇、あるいは振れ止めの機能低
下が発生しない。特に超電導コイルが交流運転される場
合には、冷却によってできた空隙のために、振動が抑制
できずに破損するというようなことを防止できる。
示した超電導コイルの上昇、あるいは振れ止めの機能低
下が発生しない。特に超電導コイルが交流運転される場
合には、冷却によってできた空隙のために、振動が抑制
できずに破損するというようなことを防止できる。
【００１５】また、本発明は低温での応力測定等の寸法
精度を要求される機器の支持材あるいは、核磁気共鳴や
加速器用ダイポールコイルなど磁場精度を要求されるマ
グネットのコイルの支持材等、あらゆる低温機器の構造
材として適用できる。
精度を要求される機器の支持材あるいは、核磁気共鳴や
加速器用ダイポールコイルなど磁場精度を要求されるマ
グネットのコイルの支持材等、あらゆる低温機器の構造
材として適用できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、常
温と極低温との寸法差をほとんど零にすることができる
ので、常温での加工、組立精度とほぼ同じ寸法精度を極
低温で実現した極低温装置が得られる。
温と極低温との寸法差をほとんど零にすることができる
ので、常温での加工、組立精度とほぼ同じ寸法精度を極
低温で実現した極低温装置が得られる。
【図１】この発明の極低温装置の一実施例を示す縦断面
図。
図。
【図２】図１の繊維の熱収縮率特性曲線図。
【図３】図１の繊維の組合せ比に対する熱収縮率特性曲
線図。
線図。
【図４】各種の繊維強化プラスチックの断熱特性をステ
ンレス鋼（ＳＵＳ３０４）と比べて示した曲線図。
ンレス鋼（ＳＵＳ３０４）と比べて示した曲線図。
【図５】従来例の問題点を示す説明図。
４…極低温容器
Ｇ…ガラス繊維
Ｐ…ポリエチレン繊維
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス繊維のように低温になると収縮
する複数本の繊維と、ポリエチレン繊維のように低温に
なると膨張する複数本の繊維との各合計断面積の比を４
：６〜６：４に選び繊維方向をそろえて合成樹脂で固め
た繊維強化プラスチックを用いたことを特徴とする極低
温装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047820A JPH04266077A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 極低温装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047820A JPH04266077A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 極低温装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266077A true JPH04266077A (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=12785995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3047820A Pending JPH04266077A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 極低温装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04266077A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006319319A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-11-24 | Bruker Biospin Ag | 熱的に補償されたセンタリング機構を有するクライオスタット構造 |
| JP2007174749A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Railway Technical Res Inst | 超電導磁石装置を用いた電磁力支持装置 |
| JP2007209129A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Railway Technical Res Inst | 超電導磁石装置を用いた電磁力支持装置の試験装置 |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP3047820A patent/JPH04266077A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006319319A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-11-24 | Bruker Biospin Ag | 熱的に補償されたセンタリング機構を有するクライオスタット構造 |
| JP2007174749A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Railway Technical Res Inst | 超電導磁石装置を用いた電磁力支持装置 |
| JP2007209129A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Railway Technical Res Inst | 超電導磁石装置を用いた電磁力支持装置の試験装置 |
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