本文介绍了带制冷机冷却的超导磁体系统杜瓦的设计、制作及实验结果分析。杜瓦采用40K、10K双制冷屏结构，其室温磁场孔径为Φ75㎜，长415㎜。试验结果为：液氦蒸发率为0.69升/天（在20天连续试验期内），优于合同规定的指标（2.4升/天）。双制冷屏由一台双级G-M制冷机冷却，工作时一级冷屏温度为35K，二级冷屏温度为7.0K。磁体系统的磁场强度为3T，满足了用户的使用要求。

1、引言

　　超导磁体在磁共震成相（MRI）、减速器、托卡马克配置等设施中得出了大范围的使用。采用了超导磁体与常规涡流体很，配置表面积增大为后一个的1/5，单重为1/10。制冰机闭式冷却塔水型超导磁可靠体系统具备启用检修便利、组成狭窄、可靠性好、有内容有效率、长用时启用不需补液等缺点有哪些，由于大范围观注。故而，用制冰机闭式冷却塔水制冰屏的低蒸发器率超导磁体杜瓦就变成了超导磁体迈入化工使用迫切希望需用解决办法的事情。

2、主要技术指标

 液氦急冷超导磁体，液氦湿度为4.2K+0.2K。  液氦蒸发器率<0.1升/分钟（2.4升/天），补液频次>20天。  环境温度钻孔大小>Φ73㎜, 环境温度孔支承粗度<415㎜。  杜瓦颈管直徑Φ50㎜，配1/2"（静脉输液口）、3/4"铜三通球阀（可拔引线口）各4个。

3、总体结构设计

3.1、液氦筒容积的确定

　　要根据能力指標第2条的想要，液氦筒的最高贮液量取决于： V=0.1升/天×24天×20天=48升 　　假如液氦筒贮液率按其面积80%计, 液氦筒的开发空面积为V 开发=60升。

3.2、杜瓦液氦筒的结构设计

　　通过磁体的装修设计优缺点及的安装地方，将液氦筒装修设计成大、小各是一个，大液氦筒在上侧，小液氦筒在下部，它们的都由无磁不锈厚钢板卷制而成。大、小液氦筒彼此用两条无磁不锈钢板材质的管连接方式，大、小液氦筒的轴网相互间铅直。超导磁体封停装在小液氦筒中，引线从大、小液氦筒彼此的对接中产生至可拔墙壁插座就多留几个。为了更好地过大，大液氦筒的效果贮液量，超导磁体的可拔墙壁插座就多留几个等磁体接电源部件摆放在在大液氦筒的上侧，可拔引线插杆、静脉输液管等都就此复制到或拔除。 　　颈管用于Φ50304铝合金材料板薄壁管监管作,为以免恒温应力比,在大液氦筒与颈管内加装有一起304铝合金材料板纹线管。一篇行发挥恒温征收土地赔偿，二则增高热进行间隔，极大减少颈管的混合物进行。是为了让使首位次静脉静脉注射氦时，液氦才能先预冷超导磁体。在小液氦筒内部人员预装这根Φ10的304铝合金材料板纹线橡胶管，左端机遇小液氦筒上端,另左端与大液氦筒上端的音箱口连结。静脉静脉注射时，静脉静脉注射管可以简单添加音箱口, 液氦可以简单供应量小液氦筒降温超导磁体。大、小液氦筒实现非彩石撑杆，稳固在筒的上蝶阀法兰上。3.3 10K、40K双冷屏的构成规划10K、40K双冷库安装小编屏用于红铜加工制作。是为了让可以保障热进行保持良好，冷屏各连结处用于铜氩弧焊，其管道焊接质量水平与304铝合金材料板氩弧焊大体一样的。10K冷屏与冷库安装小编机特殊冷头连结，40K冷屏与冷库安装小编机二级冷头连结。10K冷屏实现非彩石撑杆和圆锥形形承受稳固在40K冷屏上，40K冷屏实现非彩石撑杆和圆锥形形承受稳固在筒上。图1为杜瓦综合构成展示图。

图1 杜瓦总体性机构示图图

3.4、制冷机的安装

　　本装置选用的制冷机其制冷量为：一级31W/40K，二级1.1W/6K。制冷机垂直置于杜瓦上法兰上,通过接口法兰连接,有利于制冷机正常、可靠的工作。一级冷头刚性连接，通过外径Φ125、内径Φ90的铜环与一级冷屏相连。二级冷头柔性连接，采用紫铜编织绳与二级冷屏相连。

3.5、杜瓦内部温度计的安装、布置

　　考虑到明确认知制冷设备机冷头与冷屏的热心脏传导系统及冷屏的的湿度匀称情况发生，重新安装程序了5支的湿度计，差别装在磁体、特殊考试冷头、特殊考试冷屏、一級冷头、一級冷屏上。的湿度计与冷头、冷屏使用处垫铟片，时应少主要是因为重新安装程序进而引发的估测随机误差。

4、杜瓦的装配、包扎、制作

4.1、杜瓦零部件加工准确

　　会因为杜瓦半层的空间十分有限，特点是使用超导磁体的小液氦筒部份油隙太小，在太小的油隙内要可以保障各个部门件范围内不产生热串电，各个部门件制作而成后的尺寸图必要准确度。零零配件在宣布正式加装前必要参与预加装。

4.2、杜瓦多层绝热材料包扎原则

　　很多层高层传热捆扎产品挑选单方面镀铝涤棉塑料薄膜。捆扎的依据是：摩擦大的空间多捆扎其他，摩擦小的空间少捆扎其他，极少数空间这是由于要求锡焊，可能不捆扎很多层高层传热产品，漆层抛光剂处里。

4.3、杜瓦磁体内孔与室温管孔同心度的保证措施

　　磁人体内孔与杜瓦恒温管孔有同舟度标准要求，在双层冷屏区间内设计的概念了6个环状支柱，确保安全生产人体磁场管理核心处于恒温管轴管理核心上。

4.3、杜瓦装配时的整体检漏

　　液氦筒部件在包扎前，及杜瓦组装完毕后经过氦质谱检漏仪整体检漏。保证漏率<1×10-9Pa·M3/S。

4.4、杜瓦的抽空、排气

　　杜瓦半层高压气体补救利用产品 供暖，有效控制两级冷屏的温差在60ºC左右两，并齐惰性气体转移、脱水器，连续性24h不间歇加制冷剂，高压气体度起到1×10-3Pa不低于后封结。