[实用新型]一种低温二极管装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及超导磁体技术，具体涉及超导磁体的失超保护。

【背景技术】

超导磁体可以产生很强的磁场，在现在科学技术领域有着广泛的应用，尤其像大型商用MRI超导磁体、粒子加速器用超导磁体等往往有着较大的储能。失超保护成为超导磁设计和制造方面首先要考虑的问题。对于业界人员广泛知悉低温二极管在超导磁体失超保护的主要地位。对于MRI大型超导磁体而言，低温二极管在保护磁体线圈、超导开关起着重要作用。低温二极管相对只用电阻做失超保护有着很多优点：(1)在超导磁体励磁和退磁的过程中没有能耗。(2)相对于相同功率的电阻，二极管占用更小的体积，这对于浸泡磁体线圈且空间有限的低温保持腔体来说节省了很大空间。

对于低温二极管组件工作在低温强磁场的环境中，对二极管的要求主要考虑以下几方面：(1)二极管的电流、电压等参数满足设计磁体的电性参数，二极管的额定电流值要高于磁体额定电流。(2)二极管能在超低温下长期稳定工作。二极管组件处于超低温环境，通常要耐受液氦温区4.2K左右的温度。超低温对于二极管寿命是一项严峻的考验。一般的电力二极管很难满足这样的极限条件。(3)二极管在低温下长期稳定的保持着优良的导电性能，电器连接的地方保持接触良好，导通电性能优良。(4)低温二极管组件的散热性能优良，满足在线圈失超或者超导开关失超时，二极管的因升温不会超过二极管所能承受的最高温度。

低温二极管组件结构与超导磁体线圈或者超导开关之间电器连接后，一起封装在超低温、强磁场的环境下，在超低温、强磁场环境下长时间工作，因此低温二极管组件的可靠性要求非常高，一旦损毁，整个磁体就要报废，将造成巨大的经济损失。因此有必要提供一种可靠性高，结构简单紧凑的低温二极管组件，是超导磁体可靠运行的前提条件之一。低温二极管组件结构处于低温环境，通常温度4.2K-120K这样的低温条件下，二极管组件结构有着特殊的要求。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于超导磁体中的失超保护的低温二极管装置。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是：一种低温二极管装置，其包括：彼此相对设置的第一板体、第二板体，设置于第一板体、第二板体之间的二极管组件、弹簧系统、紧固单元；所述二极管组件包括二极管及位于二极管两侧的两块金属接线板，所述紧固单元、弹簧系统用于对二极管组件提供压紧力、而使二极管与金属接线板电气连接。

进一步的，所述二极管组件还包括分别位于金属接线板外侧的两块绝缘板。

进一步的，所述二极管组件还包括分别位于绝缘板外侧的两块金属垫板。

进一步的，所述弹簧系统和紧固单元分别抵止于两块金属垫板。

进一步的，所述弹簧系统包括弹簧安装座与弹簧，弹簧安装座被组装于第一板体，且弹簧被夹置于第一板体和弹簧安装座之间，所述弹簧安装座抵靠于金属垫板，所述弹簧包括蝶形弹簧、螺旋形弹簧或发条。

进一步的，所述紧固单元为可伸缩单元，包括一对螺纹柱和辊轮，所述一对螺纹柱分别装配于辊轮两侧、并分别抵靠于金属垫板和第二板体，所述螺纹柱设有外螺纹，辊轮内部有内螺纹，辊轮可相对螺纹柱旋转。

进一步的，还包括锁定销，所述辊轮的外周向设置有定位孔，所述锁定销的一端可插入定位孔中。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是：一种低温二极管装置，可被设置于超导磁体的磁体线圈附近，所述包括：彼此相对设置的第一板体、第二板体、二极管组件、弹簧系统、紧固单元；所述二极管组件包括若干个二极管、散热板以及两块金属接线板，所述二极管、散热板以及金属接线板被夹置于第一板体、第二板体之间，所述弹簧系统、紧固单元用于对二极管组件提供压紧力。

进一步的，所述紧固单元穿过第一板体、第二板体，所述弹簧系统安装于紧固单元或被布置于第一板体、第二板体之间。

进一步的，所述二极管装置包括至少一组反向并联的二极管组件，二极管形状包括圆盘状、平板状或螺栓状。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供了一种适用于低温环境的二极管装置，通过由紧固单元、弹簧系统所构成的紧固方式对二极管组件提供压紧力、而使二极管与金属接线板能保持良好的电气连接，对于保证超导磁体系统的可靠工作有显著的改进作用。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例一的低温二极管装置的立体图；

图2为低温二极管装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例一的低温二极管装置的结构示意图；