WO2014156561A1 - クライオスタット - Google Patents

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helium
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和仁 田子
昭弘 大塚
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    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
    • F25B9/145—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle pulse-tube cycle

Definitions

  • the present invention relates to a cryostat for cooling a superconducting magnet or the like.
  • a refrigerator that recondenses evaporated refrigerant is used in order to reduce consumption of liquid helium, which is a refrigerant.
  • magnetic field disturbance is generated by vibration from the refrigerator, there is a problem that noise is generated in the NMR signal obtained by the NMR apparatus.
  • Patent Document 1 a plug provided with a large number of holes whose diameter is sufficiently smaller than the wavelength of the acoustic wave generated by the refrigerator, a liquefaction chamber that houses the lower part of the refrigerator, and a refrigerant that contains liquid helium
  • a cryostat assembly provided in a passage connecting the tank is disclosed.
  • Helium gas generated by the evaporation of liquid helium in the refrigerant tank enters the liquefaction chamber through a number of holes.
  • Liquid helium produced by reliquefaction of helium gas in the liquefaction chamber returns to the refrigerant tank through a number of holes.
  • produced with the refrigerator is attenuate
  • the plug of Patent Document 1 has the following problems. That is, the refrigerant tank is temporarily opened during maintenance of the refrigerator. At this time, there is a possibility that minute air is mixed in the refrigerant tank. The air mixed in the refrigerant tank is cooled and condensed by the refrigerant and stays in the refrigerant tank. In the unlikely event that the condensed air closes a large number of holes in the plug, the passage between the refrigerant tank and the liquefaction chamber is blocked, resulting in a fatal failure in the recondensing function.
  • An object of the present invention is to provide a cryostat capable of reducing vibrations derived from a refrigerator.
  • the cryostat according to the present invention accommodates a refrigerant tank that stores a liquid refrigerant, a refrigerator that is provided above the refrigerant tank and reliquefies the refrigerant evaporated in the refrigerant tank, and a lower part of the refrigerator.
  • the refrigerant means and the liquefaction chamber are configured such that the accommodating means for accommodating the gaseous refrigerant communicates with at least one of the space above the liquid level of the liquid refrigerant in the refrigerant tank and the liquefaction chamber.
  • the volume of the gas phase increases.
  • the acoustic vibration (pressure fluctuation) from the refrigerator is caused by the liquefaction cycle of the refrigerator, the pressure fluctuation tends to be suppressed as the gas phase volume is larger than the liquefaction amount per unit time. Therefore, it is conceivable to increase the volume of the gas phase by enlarging the refrigerant tank and the liquefaction chamber itself.
  • the cryostat becomes larger and a larger installation area is required. Moreover, heat penetration increases by increasing the surface area of the cryostat, increasing the load on the refrigerator. Then, the accommodating means which accommodates gaseous refrigerant is connected to a refrigerant tank or a liquefaction chamber, and the pressure fluctuation from a refrigerator is suppressed by enlarging a gas phase volume with an accommodating means. Thereby, the vibration originating in a refrigerator can be reduced.
  • a cryostat 100 includes a helium tank (refrigerant tank) 2 that stores liquid helium, which is a liquid refrigerant, and a refrigerator 5 provided above the helium tank 2. And a cylindrical member 15 that forms a liquefaction chamber 8 that communicates with the helium tank 2, and a buffer tank (accommodating means) 10 that communicates with the liquefaction chamber 8.
  • the cryostat 100 of the present embodiment is used for an NMR apparatus, but is not limited thereto, and may be used for an MRI apparatus, for example. Further, the refrigerant is not limited to helium.
  • the helium tank 2 is provided with a gas discharge port (not shown).
  • This gas discharge port is a path through which helium gas evaporates when the capacity of the refrigerator 5 is lost, and is provided at the upper end of a cylindrical member 13 described later.
  • a check valve for preventing air from entering the helium tank 2 from the outside is attached to the upper side of the gas discharge port. Therefore, even if the helium gas in the helium tank 2 is cooled by the refrigerator 5 and liquefied, the total amount of helium in the helium tank 2 does not change.
  • the pressure in the helium tank 2 is controlled to a positive pressure slightly higher than the atmospheric pressure. Examples of the material of the helium tank 2 include aluminum and stainless steel.
  • a superconducting magnet 1 is accommodated in the helium tank 2.
  • the superconducting magnet 1 is formed by spirally winding a superconducting wire around a winding frame (not shown).
  • the superconducting wire may be a metal-based superconducting wire or an oxide-based superconducting wire.
  • a cylindrical space S (bore) extending in the vertical direction is provided at the center of the helium tank 2. A sample is placed in the cylindrical space S, and various analyzes and experiments are performed.
  • the helium tank 2 is surrounded by a radiation shield 3.
  • the radiation shield 3 is a shield container that is cooled by the cold heat of the helium gas so as not to let the cold heat escape. Further, the radiation shield 3 is forcibly cooled by a first cooling stage 6 described later of the refrigerator 5. Examples of the material of the radiation shield 3 include aluminum and copper.
  • the vacuum container 4 is a container whose inside is maintained at a high vacuum and suppresses heat intrusion into the superconducting magnet 1 and the helium tank 2.
  • a neck member 12 having a cylindrical member 13 inside is attached to the upper portion of the vacuum vessel 4.
  • the cylindrical member 13 is used as a passage for inserting a current lead (not shown) or a replenishment passage for liquid helium into the helium tank 2.
  • the vacuum vessel 4 is supported on the floor by a plurality of stands 9. Examples of the material of the vacuum vessel 4 include aluminum and stainless steel.
  • the refrigerator 5 is for reliquefying the liquid helium evaporated in the helium tank 2, and a pulse tube refrigerator is used in this embodiment.
  • a first cooling stage 6 (1nd stage) is provided in the middle part of the refrigerator 5 in the vertical direction, and a second cooling stage 7 (2nd stage) is provided at the lower end of the refrigerator 5.
  • Each of the first cooling stage 6 and the second cooling stage 7 has a flange shape, and is cooled by the refrigerator 5 to, for example, about 40K and about 4K, respectively.
  • the material of the first cooling stage 6 and the second cooling stage 7 is mainly copper or a copper alloy.
  • the refrigerator 5 is not limited to the pulse tube refrigerator, and may be a GM refrigerator, a Stirling refrigerator, or the like.
  • the cylindrical member 15 accommodates the lower part including the second cooling stage 7 in the refrigerator 5.
  • a tubular member 16 is further disposed outside the tubular member 15.
  • the internal space of the tubular member 15 is a liquefaction chamber 8, and the liquefaction chamber 8 and the helium tank 2 are communicated with each other by a tubular communication member 14 having a smaller diameter than the tubular member 15.
  • the buffer tank 10 has a larger gas phase volume than the helium tank 2 and the liquefaction chamber 8, and contains helium gas which is a gaseous refrigerant.
  • the gas phase volume of the liquefaction chamber 8 is 3.5 L, whereas the gas phase volume of the buffer tank 10 is 250 L.
  • the buffer tank 10 is installed on the floor. Such a buffer tank 10 communicates with the liquefaction chamber 8 via the communication path 11, so that the gas phase volume of the liquefaction chamber 8 is increased.
  • Examples of the material of the buffer tank 10 include aluminum and stainless steel.
  • the acoustic vibration (pressure fluctuation) from the refrigerator 5 is caused by the liquefaction cycle of the refrigerator 5.
  • the pressure fluctuation tends to be suppressed as the gas phase volume is larger than the liquefaction amount per unit time.
  • it is conceivable to increase the volume of the gas phase by increasing the size of the helium tank 2 or the liquefaction chamber 8 itself.
  • the cryostat 100 becomes larger and a larger installation area is required.
  • heat penetration increases by increasing the surface area of the cryostat 100, and the load on the refrigerator 5 increases.
  • the buffer tank 10 is connected to the liquefaction chamber 8, and the gas phase volume of the liquefaction chamber 8 is increased by the buffer tank 10, thereby suppressing the pressure fluctuation from the refrigerator 5.
  • Fig. 2 shows the calculated and measured values of pressure fluctuation. It can be seen that the pressure fluctuation tends to be suppressed as the gas phase volume on the liquefying chamber 8 side is larger.
  • the peak peak value of pressure fluctuation when the buffer tank 10 is not connected to the liquefaction chamber 8 is about 6 Pa, whereas the peak peak value of pressure fluctuation when the buffer tank 10 is connected to the liquefaction chamber 8 is 1.3 Pa. It was about. From this, it can be seen that the pressure fluctuation is suppressed by increasing the gas phase volume of the liquefaction chamber 8 in the buffer tank 10.
  • the buffer tank 10 that stores helium gas is disposed in the space above the liquid level of liquid helium in the helium tank 2 and at least the liquefaction chamber 8.
  • the gas phase volume of the helium tank 2 or the liquefaction chamber 8 is increased.
  • the acoustic vibration (pressure fluctuation) from the refrigerator 5 is caused by the liquefaction cycle of the refrigerator 5, the pressure fluctuation tends to be suppressed as the gas phase volume is larger than the liquefaction amount per unit time. is there.
  • it is conceivable to increase the volume of the gas phase by increasing the size of the helium tank 2 or the liquefaction chamber 8 itself.
  • the cryostat 100 becomes larger and a larger installation area is required. Moreover, heat penetration increases by increasing the surface area of the cryostat 100, and the load on the refrigerator 5 increases. Therefore, the buffer tank 10 is connected to the helium tank 2 and the liquefaction chamber 8, and the pressure fluctuation from the refrigerator 5 is suppressed by increasing the gas phase volume in the buffer tank 10. Thereby, the vibration originating in the refrigerator 5 can be reduced.
  • the buffer tank 10 is communicated with the liquefaction chamber 8. Since the liquefaction chamber 8 has a smaller gas phase volume than the helium tank 2, pressure fluctuation is more easily transmitted than the helium tank 2. Therefore, in order to make it difficult to transmit the pressure fluctuation, it is more effective to increase the gas phase volume on the liquefaction chamber 8 side than to increase the gas phase volume on the helium tank 2 side. Therefore, the buffer tank 10 is communicated with the liquefaction chamber 8 to increase the gas phase volume on the liquefaction chamber 8 side. Thereby, the pressure fluctuation from the refrigerator 5 can be suppressed suitably.
  • the noise that appears in the NMR signal can be reduced by reducing the vibration derived from the refrigerator 5.
  • the buffer tank 10 is used as the storage means for storing the helium gas, but the storage means is not limited to the container, and may be a bag or an airtight chamber.
  • the buffer tank 10 is communicated with the liquefaction chamber 8, but the buffer tank 10 may be communicated with both the helium tank 2 and the liquefaction chamber 8.

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Abstract

　冷凍機に由来する振動を低減させることができるようにする。　液体ヘリウムを収容するヘリウム槽２と、ヘリウム槽２の上方に設けられ、ヘリウム槽２内で蒸発した液体ヘリウムを再液化させる冷凍機５と、冷凍機５の下部を収容してヘリウム槽２に連通する液化室８を形成する筒状部材１５と、ヘリウム槽２内における液体ヘリウムの液面よりも上方の空間、および、液化室８の少なくとも一方に連通し、ヘリウムガスを収容するバッファタンク１０と、を有する。ヘリウム槽２や液化室８にバッファタンク１０を連通させることで、ヘリウム槽２や液化室８の気相容積が大きくなる。

Description

クライオスタット
　本発明は、超電導マグネット等を冷却するためのクライオスタットに関する。
　ＮＭＲ装置等に適用される超電導マグネット装置においては、冷媒である液体ヘリウムの消費をゼロにするために、蒸発した冷媒を再凝縮する冷凍機が用いられる。しかし、冷凍機からの振動で磁場擾乱が発生するために、ＮＭＲ装置で得られるＮＭＲ信号にノイズが発生するという問題がある。
　そこで、特許文献１には、冷凍機が発生させる音響波の波長よりも直径が十分に小さい孔が多数設けられたプラグを、冷凍機の下部を収容する液化室と、液体ヘリウムを収容する冷媒槽とをつなぐ通路に設けたクライオスタットアセンブリが開示されている。冷媒槽内で液体ヘリウムが蒸発することで生じたヘリウムガスは、多数の孔を通って液化室に入る。液化室内でヘリウムガスが再液化することで生じた液体ヘリウムは、多数の孔を通って冷媒槽に戻る。そして、冷凍機で発生した音響波は、多数の孔を通過する際に減衰されることとなる。
特開２００６－１８４２８０号公報
　しかしながら、特許文献１のプラグには、以下のような問題点がある。即ち、冷凍機のメンテナンス時に、冷媒槽は一時的に開放される。このときに、冷媒槽内に微少な空気が混入する可能性がある。冷媒槽内に混入した空気は冷媒で冷却されて凝縮し、冷媒槽内に留まる。この凝縮した空気が、万一プラグの多数の孔を閉塞させた場合には、冷媒槽と液化室との通路が遮断され、再凝縮機能に致命的な不全が生じる。
　本発明の目的は、冷凍機に由来する振動を低減させることが可能なクライオスタットを提供することである。
　本発明におけるクライオスタットは、液体の冷媒を収容する冷媒槽と、前記冷媒槽の上方に設けられ、前記冷媒槽内で蒸発した冷媒を再液化させる冷凍機と、前記冷凍機の下部を収容して前記冷媒槽に連通する液化室を形成する筒状部材と、前記冷媒槽内における液体の冷媒の液面よりも上方の空間、および、前記液化室の少なくとも一方に連通し、気体の冷媒を収容する収容手段と、を有することを特徴とする。
　本発明によれば、気体の冷媒を収容する収容手段を、冷媒槽内における液体の冷媒の液面よりも上方の空間、および、液化室の少なくとも一方に連通させることで、冷媒槽や液化室の気相容積が大きくなる。ここで、冷凍機からの音響振動（圧力変動）は、冷凍機の液化サイクルにより引き起こされるが、単位時間当たりの液化量に対して気相容積が大きいほど圧力変動は抑制される傾向にある。そこで、冷媒槽や液化室そのものを大きくすることで、気相容積を大きくすることが考えられる。しかし、冷媒槽や液化室そのものを大きくすると、クライオスタットが大型化し、より大きな設置面積が必要となる。また、クライオスタットの表面積が大きくなることで熱侵入が増加し、冷凍機への負荷が大きくなる。そこで、気体の冷媒を収容する収容手段を冷媒槽や液化室に接続し、収容手段で気相容積を大きくすることで、冷凍機からの圧力変動を抑制する。これにより、冷凍機に由来する振動を低減させることができる。
クライオスタットの内部構造を示す側面図である。 圧力変動の計算値および実測値を示す図である。 圧力変動の時間変化の測定結果を示す図である。 ＮＭＲ信号を示す図である。 ＮＭＲ信号を示す図である。
　以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
（クライオスタットの構成）
　本発明の第１実施形態によるクライオスタット１００は、図１に示すように、液体の冷媒である液体ヘリウムを収容するヘリウム槽（冷媒槽）２と、ヘリウム槽２の上方に設けられた冷凍機５と、ヘリウム槽２に連通する液化室８を形成する筒状部材１５と、液化室８に連通するバッファタンク（収容手段）１０と、を有している。なお、本実施形態のクライオスタット１００は、ＮＭＲ装置に用いられるものであるが、これに限定されず、例えば、ＭＲＩ装置に用いられるものであってもよい。また、冷媒はヘリウムに限定されない。
　ヘリウム槽２にはガス放出口（図示せず）が設けられている。このガス放出口は、冷凍機５の能力を喪失した際にヘリウムガスが蒸発する経路であり、後述する筒部材１３の上端部に設けられている。このガス放出口の上側には、外部からヘリウム槽２内への空気の混入を防止するための逆止弁が取り付けられている。そのため、ヘリウム槽２内のヘリウムガスが冷凍機５によって冷却されて液化してもヘリウム槽２内の総ヘリウム量は変化しない。また、ヘリウム槽２内への空気の混入を防止するために、ヘリウム槽２内の圧力は、大気圧よりも僅かに高い正圧に制御されている。ヘリウム槽２の材質としては、アルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。
　ヘリウム槽２内には、超電導マグネット１が収容されている。超電導マグネット１は、超電導線材を巻枠（図示せず）に螺旋状に巻回してなるものである。超電導線材は、金属系超電導線材であってもよいし、酸化物系超電導線材であってもよい。また、ヘリウム槽２の中心部には、鉛直方向に延びる円筒空間Ｓ（ボア）が設けられている。この円筒空間Ｓに試料が入れられ、様々な分析・実験が行われる。
　ヘリウム槽２は、輻射シールド３で囲まれている。この輻射シールド３は、冷熱をより逃がさないようにするための、ヘリウムガスの有する冷熱で冷却されるシールド容器である。また、輻射シールド３は、冷凍機５の後述する第１冷却ステージ６により強制冷却されている。輻射シールド３の材質としては、アルミニウム、銅などが挙げられる。
　また、ヘリウム槽２および輻射シールド３は、真空容器４内に収容されている。この真空容器４は、その内部を高真空に保持され、超電導マグネット１やヘリウム槽２への熱侵入を抑制する容器である。真空容器４の上部には、内部に筒部材１３を有するネック部材１２が取り付けられている。筒部材１３は、電流リード（図示せず）の挿入通路として用いられたり、ヘリウム槽２内への液体ヘリウムの補充通路として用いられたりする。また、真空容器４は、複数のスタンド９によって床上に支持されている。真空容器４の材質としては、アルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。
　冷凍機５は、ヘリウム槽２内で蒸発した液体ヘリウムを再液化させるためのものであり、本実施形態ではパルスチューブ冷凍機が用いられている。冷凍機５の鉛直方向における中途部には第１冷却ステージ６（１ｎｄステージ）が設けられ、冷凍機５の下端部には第２冷却ステージ７（２ｎｄステージ）が設けられている。第１冷却ステージ６および第２冷却ステージ７は、いずれもフランジ状の形態を有しており、冷凍機５により冷却されて、それぞれ、例えば約４０Ｋおよび約４Ｋになる。第１冷却ステージ６および第２冷却ステージ７の材質は、主に銅や銅合金である。なお、冷凍機５は、パルスチューブ冷凍機に限定されず、ＧＭ冷凍機やスターリング冷凍機などであってもよい。
　筒状部材１５は、冷凍機５における第２冷却ステージ７を含む下部を収容している。この筒状部材１５の外側にはさらに筒状部材１６が配置されている。この筒状部材１５の内部空間が液化室８であり、この液化室８とヘリウム槽２とは、筒状部材１５よりも小径の筒状の連通部材１４で連通されている。
　バッファタンク１０は、ヘリウム槽２や液化室８よりも気相容積が大きく、気体の冷媒であるヘリウムガスを収容している。本実施形態において、液化室８の気相容積が３．５Ｌであるのに対して、バッファタンク１０の気相容積は２５０Ｌである。このバッファタンク１０は、床上に設置されている。このようなバッファタンク１０が連通路１１を介して液化室８に連通されることで、液化室８の気相容積が大きくされている。バッファタンク１０の材質としては、アルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。
　ここで、冷凍機５からの音響振動（圧力変動）は、冷凍機５の液化サイクルにより引き起こされる。ところが、単位時間当たりの液化量に対して気相容積が大きいほど圧力変動は抑制される傾向にある。そこで、ヘリウム槽２や液化室８そのものを大きくすることで、気相容積を大きくすることが考えられる。しかし、ヘリウム槽２や液化室８そのものを大きくすると、クライオスタット１００が大型化し、より大きな設置面積が必要となる。また、クライオスタット１００の表面積が大きくなることで熱侵入が増加し、冷凍機５への負荷が大きくなる。
　そこで、本実施形態においては、液化室８にバッファタンク１０を接続し、バッファタンク１０で液化室８の気相容積を大きくすることで、冷凍機５からの圧力変動を抑制している。
　なお、ヘリウム槽２内における液体ヘリウムの液面よりも上方の空間にバッファタンク１０を連通させて、ヘリウム槽２の気相容積を大きくしても、冷凍機５からの圧力変動を抑制することができる。ただし、液化室８はヘリウム槽２よりも容量が小さいために、ヘリウム槽２よりも圧力変動が伝わりやすい。よって、圧力変動を伝わりにくくするには、ヘリウム槽２側の気相容積を大きくするよりも、液化室８側の気相容積を大きくする方が効果的である。
（圧力変動評価）
　次に、液化室８側の気相容積を変化させたときの冷凍機５からの圧力変動の値を評価した。まず、計算モデルを用いて圧力変動の計算値を求めた。その結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　次に、実際に液化室８側の気相容積を変化させて、圧力変動の実測値を測定した。その結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　圧力変動の計算値および実測値を図２に示す。液化室８側の気相容積が大きいほど圧力変動は抑制される傾向にあることがわかる。
（圧力変動の時間変化）
　次に、バッファタンク１０を液化室８に接続したときと、接続しないときとで、ヘリウム槽２内の圧力変動の時間変化を測定した。測定条件として、バッファタンク１０の容量（気相容積）を２５０Ｌとし、ヘリウム槽２内の液体ヘリウムの液面高さをヘリウム槽２内部の全高の６９％とし、ヘリウム槽２のベース圧力を２．３ｋＰａとした。測定結果を図３に示す。
　バッファタンク１０を液化室８に接続しないときの圧力変動のピークピーク値が６Ｐａ程度であるのに対して、バッファタンク１０を液化室８に接続したときの圧力変動のピークピーク値は１．３Ｐａ程度であった。このことから、バッファタンク１０で液化室８の気相容積を大きくすることで、圧力変動が抑制されることがわかる。
（ＮＭＲ信号のノイズ評価）
　次に、バッファタンク１０を液化室８に接続したときと、接続しないときとで、ＮＭＲ信号に現れるノイズを評価した。その結果を図４Ａおよび図４Ｂに示す。
　バッファタンク１０を液化室８に接続しないときには、図４Ａに示すように、ＮＭＲ信号に大きなノイズが現れたのに対して、バッファタンク１０を液化室８に接続したときには、図４Ｂに示すように、ＮＭＲ信号に現れるノイズが低減した。このことから、バッファタンク１０で液化室８の気相容積を大きくして、冷凍機５に由来する振動を低減させることで、ＮＭＲ信号に現れるノイズが低減することがわかる。
（効果）
　以上に述べたように、本実施形態に係るクライオスタット１００によると、ヘリウムガスを収容するバッファタンク１０を、ヘリウム槽２内における液体ヘリウムの液面よりも上方の空間、および、液化室８の少なくとも一方に連通させることで、ヘリウム槽２や液化室８の気相容積が大きくなる。ここで、冷凍機５からの音響振動（圧力変動）は、冷凍機５の液化サイクルにより引き起こされるが、単位時間当たりの液化量に対して気相容積が大きいほど圧力変動は抑制される傾向にある。そこで、ヘリウム槽２や液化室８そのものを大きくすることで、気相容積を大きくすることが考えられる。しかし、ヘリウム槽２や液化室８そのものを大きくすると、クライオスタット１００が大型化し、より大きな設置面積が必要となる。また、クライオスタット１００の表面積が大きくなることで熱侵入が増加し、冷凍機５への負荷が大きくなる。そこで、ヘリウム槽２や液化室８にバッファタンク１０を接続し、バッファタンク１０で気相容積を大きくすることで、冷凍機５からの圧力変動を抑制する。これにより、冷凍機５に由来する振動を低減させることができる。
　また、バッファタンク１０を液化室８に連通させる。液化室８はヘリウム槽２よりも気相容積が小さいために、ヘリウム槽２よりも圧力変動が伝わりやすい。よって、圧力変動を伝わりにくくするには、ヘリウム槽２側の気相容積を大きくするよりも、液化室８側の気相容積を大きくする方が効果的である。そこで、液化室８にバッファタンク１０を連通させて、液化室８側の気相容積を大きくする。これにより、冷凍機５からの圧力変動を好適に抑制することができる。
　また、ヘリウム槽２内に超電導マグネット１を収容して高分解能ＮＭＲに用いた際に、冷凍機５に由来する振動を低減させることで、ＮＭＲ信号に現れるノイズを低減させることができる。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
　例えば、本実施形態では、ヘリウムガスを収容する収容手段としてバッファタンク１０を用いているが、収容手段は容器に限定されず、袋や気密室などであってもよい。
　また、本実施形態では、液化室８にバッファタンク１０を連通させているが、ヘリウム槽２と液化室８の両方にバッファタンク１０を連通させてもよい。
　　１　超電導マグネット
　　２　ヘリウム槽（冷媒槽）
　　３　輻射シールド
　　４　真空容器
　　５　冷凍機
　　６　第１冷却ステージ
　　７　第２冷却ステージ
　　８　液化室
　　９　スタンド
　１０　バッファタンク（収容手段）
　１１　連通路
　１２　ネック部材
　１３　筒部材
　１４　連通部材
　１５　筒状部材
　１６　筒状部材
１００　クライオスタット

Claims (3)

  1. 　液体の冷媒を収容する冷媒槽と、
    　前記冷媒槽の上方に設けられ、前記冷媒槽内で蒸発した冷媒を再液化させる冷凍機と、
    　前記冷凍機の下部を収容して前記冷媒槽に連通する液化室を形成する筒状部材と、
    　前記冷媒槽内における液体の冷媒の液面よりも上方の空間、および、前記液化室の少なくとも一方に連通し、気体の冷媒を収容する収容手段と、
    を有することを特徴とするクライオスタット。
  2. 　前記収容手段が、前記液化室に連通されていることを特徴とする請求項１に記載のクライオスタット。
  3. 　前記冷媒槽内に超電導マグネットが収容されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のクライオスタット。
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