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超导磁铁中的液氦循环系统大揭秘

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-08-20 09:17:00【

  大家或许听说过氦气可用于医疗当中,比如人人所知的CT机。但是大家知道氦气具体是用在CT机的那个部分么?今天纽瑞德特气小编月月就为大家带来介绍。首先小编要向大家介绍CT机的核心部分-超导磁铁,超导磁铁是CT机成像的重要组成部分,而CT机中所需要的氦气也主要是用在超导磁铁中。

 

HE-纽瑞德特气

 

  超导磁铁的操作条件不同于电磁铁,磁铁线圈的温度需维持于液氦低温下才能维持其超导态。所以,低温腔设计在超导磁铁系统占很重要部分。超导磁铁系统从内而外分成4.2K、80K及300K三层。

 

  SW运转时所需的液氦,是由中心液氦工厂供应系统所提供,其制冷能力450W@4.5K及液化能力每小时100升。系统是由法商AirLiquid公司建造,採用Claude循环产生液氦。液氮供应系统在中心考量建造及维护成本后,以向厂商租用液氮槽,并一星期提供液氮一次的作法进行。SW液氦及液氮供应系统迴路架构如图二,分为液氦及液氮两个迴路,以下就个别迴路做说明:首先是液氦迴路,由液氦系统所产生的液氦,先储存于2000升液氦桶,在经阀箱分配给超导高频共振腔。

 

  4.2K层为容量约200公升不锈钢材质桶槽,用来存放液氦,超导磁铁线圈浸泡于此。液氦入口及氦气出口分别在桶槽前后位置,并在300K层氦气出口处,设置有6psig洩压阀(relief valve)及25psi暴破盘(burst disk)以保护4.2K桶槽,防止压力过大时而造成损坏。80K层为容量约60公升铝质桶槽,用来存放液氮。除了隔绝热辐射传递外,还做为电子束通过磁铁时冷却电子束真空腔。液氮入口及氮气出口分别在桶槽同一位置左右,300K层氮气出口处,设置有6psig洩压阀保护桶槽。300K层与80K层之间与80K层与4.2K层之间,除了以真空绝缘外,还外加三十层超绝缘材料,以隔绝外界热的辐射源。

 

  (SRF)及SW使用。从阀箱至SW,以一条六米长真空隔热传输管来传输液氦。进入SW液氦槽后,液氦冷却线圈后会蒸发成氦气,同样的以真空隔热传输管先连接至外部的回温器,再连接至中心的氦气回收管,由高纯氦气储存槽回收再生液氦循环使用。再来是液氮迴路,由中心液氮槽先传输至阀箱后,分配给SRF及SW使用。以一条九米长真空隔热传输管传输液氮至SW液氮槽,蒸发后的氮气,经真空隔热传输管连接至回温器后,再连接至中心的氮气回收管排放至大气。

此文关键字:氦气