JPS60220979A - クライオスタツト - Google Patents
クライオスタツトInfo
- Publication number
- JPS60220979A JPS60220979A JP59077063A JP7706384A JPS60220979A JP S60220979 A JPS60220979 A JP S60220979A JP 59077063 A JP59077063 A JP 59077063A JP 7706384 A JP7706384 A JP 7706384A JP S60220979 A JPS60220979 A JP S60220979A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mica
- section
- resin
- base material
- vacuum
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C3/00—Vessels not under pressure
- F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
- F17C3/08—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by vacuum spaces, e.g. Dewar flask
- F17C3/085—Cryostats
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/05—Applications for industrial use
- F17C2270/0509—"Dewar" vessels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術分野）
本発明は超電導機器用のクライオスタンド（極低温容器
）に関する。
）に関する。
（従来技術）
従来、このようなりライオスタンドはステンレス鋼製で
めったが、最近では熱侵入の低減と渦電流損の低減を目
的として、電気絶縁性のガラス繊維基材強化樹脂（ＦＲ
Ｐ）製のものが出はじめている。このＦＲＰ製のクライ
オスタンドで問題となるのは容器壁を通過するヘリウム
ガスにより。
めったが、最近では熱侵入の低減と渦電流損の低減を目
的として、電気絶縁性のガラス繊維基材強化樹脂（ＦＲ
Ｐ）製のものが出はじめている。このＦＲＰ製のクライ
オスタンドで問題となるのは容器壁を通過するヘリウム
ガスにより。
真空断熱層の真空度が次第に低下し、熱絶縁性が損なわ
れることである。
れることである。
第１図は円筒形状のＦＲＰ製のクライオスタンドの縦断
面図である。クライオスタンドは液体ヘリウム容器１と
真空容器２のフランジ部が、接着剤３で気密に接合され
ている。両容器の間隙は真空積層断熱層４でらり＋ １
０−’ Ｔｏｒｒ レベルの真空にしている。この真空
度が低下し１０−３Ｔｏｒｒのオーダーになると、断熱
性が著しく損なわれる。
面図である。クライオスタンドは液体ヘリウム容器１と
真空容器２のフランジ部が、接着剤３で気密に接合され
ている。両容器の間隙は真空積層断熱層４でらり＋ １
０−’ Ｔｏｒｒ レベルの真空にしている。この真空
度が低下し１０−３Ｔｏｒｒのオーダーになると、断熱
性が著しく損なわれる。
ステンレス鋼製のクライオスタンドではこれらの容器壁
のヘリウムガスの透過は皆無であったが。
のヘリウムガスの透過は皆無であったが。
ＦＲＰ製およびグラスチックス製のクライオスタンドで
は、ヘリウムガスの透過は不可避であり。
は、ヘリウムガスの透過は不可避であり。
その透過量をいかに低減するかによってクライオスタン
ドの性能がきめられる。
ドの性能がきめられる。
第１図で、５はＦＲＰ製の蓋、６はパワーリード、７は
パワーリードの樹脂モールド部、８はＦＲＰ製の熱シー
ルド板、９は樹脂発泡体である。
パワーリードの樹脂モールド部、８はＦＲＰ製の熱シー
ルド板、９は樹脂発泡体である。
ここまでを一般にクライオスタンドと称している。
この中に超電導コイル１０を置き、リード線１１でパワ
ーリードと連結し、液体ヘリウム１２に浸漬することに
なる。真空容器２あるいは液体ヘリウム容器１を透過し
た気体のうち、ヘリウムガス以外は、はぼ４．２Ｋにな
っている液体ヘリウム容器１の下部外表面に凝縮されて
しまうので、真空断熱層４の真空度をほとんど低下させ
ない。しかしヘリウムガスだけは、ガス状態で存在し、
真空度を低下させる。一般にプラスチックはヘリウムガ
スをかなり透過させる。プラスチック中にガラス繊維基
材を入れてＦＲＰにすると、ヘリウムガスの透過は低減
される。
ーリードと連結し、液体ヘリウム１２に浸漬することに
なる。真空容器２あるいは液体ヘリウム容器１を透過し
た気体のうち、ヘリウムガス以外は、はぼ４．２Ｋにな
っている液体ヘリウム容器１の下部外表面に凝縮されて
しまうので、真空断熱層４の真空度をほとんど低下させ
ない。しかしヘリウムガスだけは、ガス状態で存在し、
真空度を低下させる。一般にプラスチックはヘリウムガ
スをかなり透過させる。プラスチック中にガラス繊維基
材を入れてＦＲＰにすると、ヘリウムガスの透過は低減
される。
しかし一方でＦＲＰは内部にボイドを含有するので、逆
にヘリウムガスの透過が多くなる要素もある。そのため
、ＦＲＰ壁内に金属箔（主にアルミ箔）を挿入し、ヘリ
ウムガスの透過を抑制している例がある。ここで金属箔
の面積が大きくなると、渦電流損が著しく増大するので
、金属箔は小面積の単位にし、電気的に接触せぬように
、路間を絶縁しながら挿入している。そのためＦＲＰ壁
の成型作業が非常に大変でらる。
にヘリウムガスの透過が多くなる要素もある。そのため
、ＦＲＰ壁内に金属箔（主にアルミ箔）を挿入し、ヘリ
ウムガスの透過を抑制している例がある。ここで金属箔
の面積が大きくなると、渦電流損が著しく増大するので
、金属箔は小面積の単位にし、電気的に接触せぬように
、路間を絶縁しながら挿入している。そのためＦＲＰ壁
の成型作業が非常に大変でらる。
（発明の目的）
本発明は、容器壁を透過するヘリウムガスの量を著しく
低減でき、真空積層断熱層の真空度を長時間にわたって
十分高く保ち、内部の液体ヘリウムの蒸発量を極めて小
さくしたクライオスタンドを提供することを目的とする
。
低減でき、真空積層断熱層の真空度を長時間にわたって
十分高く保ち、内部の液体ヘリウムの蒸発量を極めて小
さくしたクライオスタンドを提供することを目的とする
。
（発明の構成）
本発明は、液体ヘリウム容器および真空容器の壁材をガ
ラス繊維基材強化樹脂で構成したクライオスタンドにお
いて、少なくとも真空容器壁の平面部と１次曲面部を、
中間にマイカ基材に樹脂を含浸し硬化した層を挿入した
ガラス繊維基材強化樹脂で構成してなるクライオスタン
ドに関する。
ラス繊維基材強化樹脂で構成したクライオスタンドにお
いて、少なくとも真空容器壁の平面部と１次曲面部を、
中間にマイカ基材に樹脂を含浸し硬化した層を挿入した
ガラス繊維基材強化樹脂で構成してなるクライオスタン
ドに関する。
本発明のクライオスタンドにおいては、従来用いられた
金属箔の代りに、マイカ基材に樹脂を含浸し、硬化した
層が用いられる。マイカ基材は一般に、はがしマイカあ
るいは集成マイカの７−トらるいはテープの形状として
用いられる。このマイカ基材に樹脂を塗布含浸して、そ
のまま挿入しても、るるいは一度硬化し集成マイカレジ
ンシートにして挿入してもよい。あるいはガラス基材と
マイカ基材を積層しておき、樹脂を減圧含浸して同時に
硬化してもよい。この層は、真空容器壁のみらるいは真
空容器壁と液体ヘリウム容器壁の両者に用いられる。マ
イカ基材に含浸される樹脂としては、不飽和ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂などが用いられ、これらの樹脂は
硬化剤、硬化促進剤等を含む樹脂組成物としてマイカ基
材に含浸され、硬化される。
金属箔の代りに、マイカ基材に樹脂を含浸し、硬化した
層が用いられる。マイカ基材は一般に、はがしマイカあ
るいは集成マイカの７−トらるいはテープの形状として
用いられる。このマイカ基材に樹脂を塗布含浸して、そ
のまま挿入しても、るるいは一度硬化し集成マイカレジ
ンシートにして挿入してもよい。あるいはガラス基材と
マイカ基材を積層しておき、樹脂を減圧含浸して同時に
硬化してもよい。この層は、真空容器壁のみらるいは真
空容器壁と液体ヘリウム容器壁の両者に用いられる。マ
イカ基材に含浸される樹脂としては、不飽和ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂などが用いられ、これらの樹脂は
硬化剤、硬化促進剤等を含む樹脂組成物としてマイカ基
材に含浸され、硬化される。
第２．３．４図は、夫々第１図のＡ、Ｂ、Ｃ各部の拡大
図である。第２図（Ａ部）のように、１次曲面部にはマ
イカ基材がよくフィツトするので。
図である。第２図（Ａ部）のように、１次曲面部にはマ
イカ基材がよくフィツトするので。
ガラス基材ＦＲＰ層１３の内部に、マイカ基材に樹脂を
含浸した層１４を挿入することが好ましい。
含浸した層１４を挿入することが好ましい。
このとき、マイカ基材として広幅のマイカシートを袋巻
き状にするか、狭幅のマイカテープを半がけで周巻きす
ることが好ましい。第４図（０部）ではマイカ基材とし
てマイカシートを円板状に切ったものを挿入することが
好ましい。第３図（８部）では、２次曲面にマイカ基材
をフィツトさせにくいので、金属箔１５を挿入するとよ
い。しかし、容器の全表面積に対して、この部分の占め
る割合は小さいので、金属箔１５を入れなくてもよい。
き状にするか、狭幅のマイカテープを半がけで周巻きす
ることが好ましい。第４図（０部）ではマイカ基材とし
てマイカシートを円板状に切ったものを挿入することが
好ましい。第３図（８部）では、２次曲面にマイカ基材
をフィツトさせにくいので、金属箔１５を挿入するとよ
い。しかし、容器の全表面積に対して、この部分の占め
る割合は小さいので、金属箔１５を入れなくてもよい。
第５図は、第１図とは全体形状が異なるＦＲＰ製のクラ
イオスタンドにおける２本発明の他の例を示す斜視図で
必る。
イオスタンドにおける２本発明の他の例を示す斜視図で
必る。
第１図のＦＲＰ製のクライオスタットでは、平面部には
マイカシートをマイカ基材として樹脂を含浸した層１４
ａを挿入し、１次曲面部には狭幅のマイカシートあるい
はマイカテープをマイカ基材として樹脂を含浸した層１
４ｂを挿入し、角の２次曲面部には金属箔１５ａ、１５
ｂを挿入する。
マイカシートをマイカ基材として樹脂を含浸した層１４
ａを挿入し、１次曲面部には狭幅のマイカシートあるい
はマイカテープをマイカ基材として樹脂を含浸した層１
４ｂを挿入し、角の２次曲面部には金属箔１５ａ、１５
ｂを挿入する。
（実施例）
次に本発明の効果を、実施例における室温のへリウムガ
ス透過量を測定して確認した。供試したＦＲＰ板は２０
０ｍｍ角、厚さ２０であり、直径１５０ｍｍの部分の片
側を大気圧のヘリウムガスにさらし、他の側をＩ Ｘ
１０−’ Ｔｏｒｒにし、ＦＲＰ板を貫通して透過する
ヘリウムガス量をヘリウムリークディテクタで測定した
。
ス透過量を測定して確認した。供試したＦＲＰ板は２０
０ｍｍ角、厚さ２０であり、直径１５０ｍｍの部分の片
側を大気圧のヘリウムガスにさらし、他の側をＩ Ｘ
１０−’ Ｔｏｒｒにし、ＦＲＰ板を貫通して透過する
ヘリウムガス量をヘリウムリークディテクタで測定した
。
まず比較例として、厚さ０．２０ｍｍ０平織ガラスクロ
ス（日東紡績■製ＷＥ１８Ｇ）にビニルエステル系不飽
和ポリエステル樹脂（日立化成工業■製ＰＳ−６１２０
ン１００重量部９日本油脂■製パーメンクＮ（メチルエ
チルケトンパーオキサイド５５％とジメチルフタレート
４５％の混合物）Ｉ重ｉ部、６％のオクテン酸コバルト
１重量部およびジメチルアニリン０．０５重量部の混合
物を含浸してハンドレイアンプ法で９枚積層し硬化した
ＦＲＰ板（厚さ２．０ ｍｍ ）では、 ２ Ｘ １０
−’ Ｔｏｒｒ・１７秒のヘリウムガス透過があった。
ス（日東紡績■製ＷＥ１８Ｇ）にビニルエステル系不飽
和ポリエステル樹脂（日立化成工業■製ＰＳ−６１２０
ン１００重量部９日本油脂■製パーメンクＮ（メチルエ
チルケトンパーオキサイド５５％とジメチルフタレート
４５％の混合物）Ｉ重ｉ部、６％のオクテン酸コバルト
１重量部およびジメチルアニリン０．０５重量部の混合
物を含浸してハンドレイアンプ法で９枚積層し硬化した
ＦＲＰ板（厚さ２．０ ｍｍ ）では、 ２ Ｘ １０
−’ Ｔｏｒｒ・１７秒のヘリウムガス透過があった。
次に実施例として、前述の平織ガラスクロス８枚を用い
、中間に軟質無焼成集成マイカシート（平均直径が０．
４ ｍｍ ＋平均厚さが３μｍのマイカシート）を２枚
挿入したＦＲＰ板を、前述の樹脂のハンドレイアップ法
によって製作した。そのＦＲＰ板は厚さ２．０ｍｍで、
ヘリウムガス透過は４×１Ｏ−８Ｔｏｒｒ−１７秒と、
比較例の５分の１に低減された。
、中間に軟質無焼成集成マイカシート（平均直径が０．
４ ｍｍ ＋平均厚さが３μｍのマイカシート）を２枚
挿入したＦＲＰ板を、前述の樹脂のハンドレイアップ法
によって製作した。そのＦＲＰ板は厚さ２．０ｍｍで、
ヘリウムガス透過は４×１Ｏ−８Ｔｏｒｒ−１７秒と、
比較例の５分の１に低減された。
（発明の効果）
本発明になるクライオスタンドは、液体ヘリウム容器お
よび真空容器壁の表面積の大部分を占める。平面部と１
次曲面部には中間にマイカ基材に樹脂を含浸した層を挿
入することにより、マイカ基材を構成するマイカフレー
クの重なり効果により、真空容器壁を透過するヘリウム
ガスの量を著しく低減でき、真空積層断熱層の真空度を
長時間にわたって十分に高く保ち、内部の液体ヘリウム
の蒸発量を極めて小さくすることができる。
よび真空容器壁の表面積の大部分を占める。平面部と１
次曲面部には中間にマイカ基材に樹脂を含浸した層を挿
入することにより、マイカ基材を構成するマイカフレー
クの重なり効果により、真空容器壁を透過するヘリウム
ガスの量を著しく低減でき、真空積層断熱層の真空度を
長時間にわたって十分に高く保ち、内部の液体ヘリウム
の蒸発量を極めて小さくすることができる。
第１図は本発明の一実施例になるＦＲＰクライオスタン
トヲ示す縦断正面図、第２図、第３図及び第４図は夫々
第１図におけるＡ部、Ｂ部、０部の拡大断面図ならびに
第５図は本発明の他の実施例を示す斜視図である。 符号の説明 １・・・液体ヘリウム容器 ２・・・真空容器 ３・・・接着剤 ４・・・真空積層断熱層 ５・・・ＦＲＰ製の蓋 ６・・・パワーリード ７・・・樹脂モールド部 ８・・・ＦＲＰ製の熱シールド板 ９・・・樹脂発泡体 １０・・・超電導コイル １１・・・リード線 １２・・・液体ヘリウム １３・・・ガラス基材ＦＲＰ層 １４・・・マイカ基材 １５・・・金属箔 第 １（Ｚｌ 峯２０ １閃 第４６
トヲ示す縦断正面図、第２図、第３図及び第４図は夫々
第１図におけるＡ部、Ｂ部、０部の拡大断面図ならびに
第５図は本発明の他の実施例を示す斜視図である。 符号の説明 １・・・液体ヘリウム容器 ２・・・真空容器 ３・・・接着剤 ４・・・真空積層断熱層 ５・・・ＦＲＰ製の蓋 ６・・・パワーリード ７・・・樹脂モールド部 ８・・・ＦＲＰ製の熱シールド板 ９・・・樹脂発泡体 １０・・・超電導コイル １１・・・リード線 １２・・・液体ヘリウム １３・・・ガラス基材ＦＲＰ層 １４・・・マイカ基材 １５・・・金属箔 第 １（Ｚｌ 峯２０ １閃 第４６
Claims (1)
- １、液体ヘリウム容器および真空容器の壁材をガラス繊
維基材強化樹脂で構成したクライオスタンドにおいて、
少なくとも真空容器壁の平面部と１次曲面部を中間にマ
イカ基材に樹脂を含浸し硬化した層を挿入したガラス繊
維基材強化樹脂で構成してなるクライオスタンド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59077063A JPS60220979A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | クライオスタツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59077063A JPS60220979A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | クライオスタツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60220979A true JPS60220979A (ja) | 1985-11-05 |
Family
ID=13623331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59077063A Pending JPS60220979A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | クライオスタツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60220979A (ja) |
-
1984
- 1984-04-17 JP JP59077063A patent/JPS60220979A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4874648A (en) | Method of making flame resistant polyimide foam insulation and the resulting insulation | |
| US4462214A (en) | Cryostat | |
| US3532575A (en) | Method of manufacturing a laminated material for electrical insulator | |
| US4027379A (en) | Method of insulating cryogenic vessels | |
| US4751488A (en) | High voltage capability electrical coils insulated with materials containing SF6 gas | |
| JPH0254479B2 (ja) | ||
| US4323421A (en) | Fabrication of conductor-clad composites using molding compounds and techniques | |
| US20010047879A1 (en) | High-voltage insulation system | |
| US3510373A (en) | Method of manufacturing a heat-resistant high voltage insulation for electrical machines | |
| Runde et al. | Comparative tests of tape dielectrics impregnated with liquid nitrogen | |
| Hamelin | Three-dimensional contraction and mechanical properties of glass-cloth-reinforced epoxy materials at cryogenic temperatures | |
| EP0422281A1 (en) | A method of making flame resistent polyimide foam insulation and the resulting insulation | |
| JPS61208205A (ja) | クライオスタツト | |
| JPS55153310A (en) | Manufacture of insulated coil | |
| DE10259555A1 (de) | Vakuumisolationskörper mit Gaszusatz | |
| JPS6194313A (ja) | 樹脂モ−ルド形変圧器の製造方法 | |
| JPS58153644A (ja) | 油浸ケ−ブル絶縁用積層材料 | |
| JPS59140048A (ja) | 複合断熱構造体 | |
| US3284256A (en) | Method of manufacturing a composite, heat-insulating material of the type formed by stacking foils of oxidisable metal | |
| JPS5361099A (en) | Method of manufacturing epoxy prepreg mica tape | |
| KR100576115B1 (ko) | 몰드변압기용 절연관의 제작 방법 및 그 절연관 | |
| Ueno et al. | Glass-Film-Glass Hybrid Organic Composites for Forced-Flow Fusion magnets | |
| JPH0272293A (ja) | 断熱体 | |
| JPS54121696A (en) | Superconductive electromagnet | |
| JPS55154708A (en) | Coil impregnated and molded with resin |