[发明专利]用于控制所传递到致冷剂容器的冷却功率的方法和设备

权利要求书

1.一种低温恒温器，包括：一个致冷剂容器(1)；一个热辐射屏蔽层(2)；一个用于容纳低温致冷器的套管(5)；一个第一热接触件，用于将低温致冷器的第一级热和机械连接到所述辐射屏蔽层以用于冷却所述辐射屏蔽层；一个二级再冷凝腔室(8)，用于容纳低温致冷器的第二级；以及构件(10、24)，用于将所述二级再冷凝腔室热连接到一暴露于所述致冷剂容器内部的再冷凝表面(11a、44)，

其特征在于，所述低温恒温器进一步包括一压力控制布置(100)，用于控制所述二级再冷凝腔室内的气体的压力。

2.根据权利要求1所述的低温恒温器，其中所述压力控制布置(100)经布置以将所述二级再冷凝腔室内所述气体的压力控制在一压力范围内，所述压力范围位于从真空到所述致冷剂容器内气体的压力的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的低温恒温器，其中所述二级再冷凝腔室内的气体与所述致冷剂容器内的气体是相同的气体。

4.根据权利要求1所述的低温恒温器，其中所述压力控制布置包括：

一进气阀(106)，其用以准许气体进入所述二级再冷凝腔室，借此增加所述二级再冷凝腔室内所述气体的压力；以及

一排气阀(104)，其用以从所述二级再冷凝腔室释放气体，借此减小所述二级再冷凝腔室内所述气体的压力。

5.根据权利要求4所述的低温恒温器，其进一步包括一控制器(114)，所述控制器经布置以控制所述进气阀(106)和所述排气阀(104)的操作。

6.根据权利要求5所述的低温恒温器，其中所述控制器经布置以根据所述致冷剂容器内的气体压力来控制所述进气阀(106)和所述排气阀(104)的操作。

7.根据权利要求5所述的低温恒温器，其中所述控制器经布置以根据位于所述致冷剂容器(1)内的一设备的操作状态来控制所述进气阀(106)和所述排气阀(104)的操作。

8.根据权利要求4-7中任一权利要求所述的低温恒温器，其中所述进气阀(106)经连接以从一外部气体供应源(108)接收气体。

9.根据权利要求4-7中任一权利要求所述的低温恒温器，其中所述进气阀(106)经连接以从所述致冷剂容器(1)接收气体。

10.根据权利要求4所述的低温恒温器，其中所述排气阀(106)连接到一真空泵，以抽空所述二级再冷凝腔室(8)。

11.根据权利要求1所述的低温恒温器，其中所述压力控制布置包括：

一个波纹管(120)，其与所述二级再冷凝腔室连通，所述波纹管的体积可控制，以便准许气体进入所述二级再冷凝腔室，借此增加所述二级再冷凝腔室内所述气体的压力，以及以便从所述二级再冷凝腔室释放气体，借此减小所述二级再冷凝腔室内所述气体的压力。

12.根据权利要求11所述的低温恒温器，其进一步包括一个经布置以控制所述波纹管的操作的控制器(114)。

13.一种根据任一前述权利要求所述的低温恒温器与一容纳在套管(5)内的低温致冷器(4)的组合，所述低温致冷器具有一第一级(12a、32)和一第二冷却级(9)，所述第一级(12a、32)操作以冷却到第一低温温度且与热辐射屏蔽层(2)热和机械接触，所述第二冷却级(9)操作以冷却到低于所述第一低温温度的第二低温温度，其操作以冷却二级再冷凝腔室(8)内的气体。

14.根据权利要求13所述的组合，其中所述第二冷却级(9)与暴露于所述致冷剂容器内部的再冷凝表面(11a、44)之间的热传导率是通过所述二级再冷凝腔室(8)内的气体提供的。

15.一种用于在以全功率操作一低温致冷器(4)时控制所述低温致冷器传递到致冷剂容器(1)的冷却功率的方法，包括以下步骤：

在一个包括一致冷剂容器(1)的低温恒温器中，一个套管(5)容纳所述低温致冷器，其中第一热接触件将所述低温致冷器的第一级热和机械连接到辐射屏蔽层以用于冷却辐射屏蔽层，一个二级再冷凝腔室(8)容纳低温致冷器的第二级，且所述二级再冷凝腔室热连接(10、24)到一暴露于所述致冷剂容器内部的再冷凝表面(11a、44)，

控制(100)所述二级再冷凝腔室内的气体的压力。