Способ охлаждения сверхпроводящих маг-нитов

 

г

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, Союз Соаетскии

- Социалистических

Республик

pij646689

Р:-.

А

t . ь i

-7.,„

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

М Клз (22) Заявлено 12.09. 77 (21)2521636/18-25

Н 05 Н 7/00

Н 01 F:15/06 с присоединением заявки М—

23 П ио итет

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий () p p

Опубликовано 2302,81. Бюллетень ЙЯ 7 (53) УДК 621. 3 84 . 6 (088.3) Дата опубликования описания 23. 02. 81

В. Н. Васильев, Л. Б. Динабург, В. В. Калинин и И. А. Мозалевский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МАГНИТОВ

Изобретение относится к криогенной технике,в частности к сверхпроводящим магнитам электрофизической аппаратуры, например ускорителей заряженных частиц, и касается способов охлаждения этих магнитов.

Известны способы охлаждения, сверх проводящих магнитов, посЛедовательно соединенных по потоку хладагента, тепло которых отводят или.путем нагрева сжатого гелия (1), или же кипящим гелием (2 ). Эти способы не позволяют наде но и экономично термостатировать большое число сверхпроводящих магнитов при мини- 15 муме хладагента в объеме каждого магнита.

Наиболее близким к предлагаемому является способ охлаждения сверхпроводящих магнитов, основанный 20 на последовательном пропускании через них потока сжатого гелия,давление которого превышает давление кипящего гелия.

Поток кипящего гелия пропускают вне магнитов, обеспечивая тепловой контакт с потоком сжатого гелия ()j

Однако для охлаждения последовательно соединенных по потоку сверхпроводящих магнитов используется 30 весь поток сжатого гелия, поэтому необходимый для циркуляции сжатого. гелия напор в этом случае максимален а следовательно, максимальны и затраты холода на компенсацию тепла сжатия, нужного для плучення напора в потоке гелия.

Цель изобретения — уменьшение затрат на компенсацию тепла, выделяемого при сжатии гелия.

Это достигается тем, что поток сжатого гелия перед входом в каж дый из магнитов разделяют на два потока, один иэ которых пропускают вне магнита, обеспечивая тепловой контакт с потоком кипящего гелия, а затем на выходе из каждого магнита оба потока сжатого гелия смешивают.

Способ реализуется следующим образом.

Поток сжатого гелия перед входом в каждый сверхпроводящий магнит разде ляют на два параллельных по направлению движения потока, один из которых пропускают по сверхпроводящему магниту и нагревают в нем, а другой пропускают вне сверхпроводящего магнита, вводят в тепловой контакт с

\ ф

6466&9

Формула изобретения

Составитель Т. Козлова

Техреа т.Матоокка Корректор C. гамак

Редактор Г; Прусова.е.

Эакаэ 536/5 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.

tio делам йзобретенйй н открытий

113035; Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнпиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 потоком кипящего гелия и таким образом охлаждают его, затем оба потока сжатого гелия смешивают на выходе из каждого магнита.

При таком способе охлаждения удается пропустить вне магнитов. до 75 потока сжатого гелия. При эТсВГ ге- . лий в магните нагревается не более чем на 0,1-0,2 К при удельных тепловых выделениях в магните 2-3 Вт/м длины и длине магнита порядка 10 м.

Такое уменьшение величины пото«а сжатого гелия, пропускаемого по сверхпроводящим магнитам, позволяет

Сейнкэиктть йапОр, а следовательйо, и затраты холода на компенсацию тепла сжатия в 10-15 раз по-сравнению с затратами в известном способе.

Предлагаемый способ может быть использован для охлаждения магнитов, работающих в области температур кипящего гелия, и является эффективным для одновременного охлаждения большого числа сверхпроводящих магнитов, например, ускорителей и выводов пучков заряженных частиц. Способ охлаждения сверхпроводящих магнитов, основанный на последовательном пропускании через них потока сжатого гелия с давлением, превышающим давление кипящего гелия, поток которого пропускают вне магнитов и который находится в тепловом контакте с потоком сжатого гелия, о т л и ч аю шийся тем,- что, с целью уменьшения затрат на компенсацию тепла, выделяемого при сжатии гелия, поток сжатого гелия перед входом в каждый из магнитов разделяют на два потока, один иэ которых пропускают и вводят в тепловой контакт с кипящим гелием вне магнита, а затем на выходе иэ каждого магнита оба потока сжатого гелия смешивают.

1S ИСточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "А. Proposal for Construction

of à Puoton-Proton Storaqe Accelerator Facility SABELLE May 1976 Вго2О okhaven NationalLadoratory lipton

New-Jork 1.1973.

2. Gilbert W.S., Meuser R ° 6., Pope W.L.,Green M;A.,"ES.CAR Sypereon-

duchting Maguet System," f EEE Tran2 sections on Nuclear Science.vol NS-22.

Й0.3, June !975, рр. 1129-1132.

3. Wander Arend P., Fowler W.

"Superconductinq accelerator maqnet

coolinq Systems" JEEE Transactions

on Nuclear Science чо1 NS-20, Мо.3, June 1973 рр. 119-121.