本发明专利技术公开一种超导磁体冷却容器、超导磁体冷却装置和单晶硅生产设备，超导磁体冷却容器包括冷却室，超导磁体包括多个超导线圈，冷却室的数量与超导线圈的数量相等并一一对应，每个冷却室具有冷却腔和供相应超导线圈容置的容纳腔，冷却腔邻近容纳腔，冷却室中分隔冷却腔和容纳腔的部分由导冷材料制成，冷却腔的底部和顶部分别设有液氦进口和氦气出口。本发明专利技术提供的超导磁体冷却容器具有液氦的储备和消耗量小，超导磁体的冷却成本低的优点。超导磁体的冷却成本低的优点。超导磁体的冷却成本低的优点。
【技术实现步骤摘要】
超导磁体冷却容器、超导磁体冷却装置和单晶硅生产设备
[0001]本专利技术涉及超导磁体
，具体涉及一种超导磁体冷却容器、超导磁体冷却装置和单晶硅生产设备。
技术介绍
[0002]芯片是智能电子设备的核心部件，芯片的基础材料为单晶硅，单晶硅多采用直拉法进行制备，但在直拉法生长半导体单晶硅的过程中，熔体由于热对流会使杂质产生宏观及微观的不均匀性，进而影响晶体的物理和化学性质，因此，常利用超导磁体产生的磁场抑制熔体的热对流，以保证半导体单晶硅的质量。
[0003]超导磁体由多对超导线圈组成，超导线圈一般使用NbTi合金超导材料。由于NbTi超导材料的临界温度仅数K，一般需要浸泡在液氦中才能正常工作。然而相关技术中的超导磁体冷却容器一般设置供多对超导线圈共同容置的冷却腔，此时冷却腔的体积较大，液氦的储备和消耗量大，超导磁体的冷却成本高。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术的实施例提出一种超导磁体冷却容器，该超导磁体冷却容器具有液氦的储备和消耗量小，超导磁体的冷却成本低的优点。
[0006]本专利技术的实施例还提出一种超导磁体冷却装置。
[0007]本专利技术的实施例又提出一种单晶硅生产设备。
[0008]根据本专利技术实施例的超导磁体冷却容器包括冷却室，所述超导磁体包括多个超导线圈，所述冷却室的数量与所述超导线圈的数量相等并一一对应，每个所述冷却室具有冷却腔和供相应所述超导线圈容置的容纳腔，所述冷却腔邻近所述容纳腔，所述冷却室中分隔所述冷却腔和所述容纳腔的部分由导冷材料制成，所述冷却腔的底部和顶部分别设有液氦进口和氦气出口。
[0009]根据本专利技术实施例的超导磁体冷却容器，其中的冷却室与超导线圈一一对应，冷却室成型用于容置超导线圈的容纳腔的同时，也成型用于供液氦经过的冷却腔，冷却腔内的液氦通过冷却室中位于冷却腔和容纳腔之间的部分与容纳腔内超导线圈实现热量交换，由此实现对超导线圈的冷却。
[0010]其中，相邻冷却室之间的空间不需成型冷却腔，且冷却腔不需容置线圈骨架，冷却腔的体积只需保证内部的液氦能够将相应超导线圈冷却至设定温度即可，由此，多个冷却腔的总体积相比于相关技术中超导磁体冷却容器中的冷却腔的体积更小，液氦的储存和消耗量更小，超导磁体的冷却成本更低。
[0011]在一些实施例中，所述冷却室包括导冷件和供所述超导线圈卷绕的线圈骨架，所述冷却腔设置于所述导冷件，所述导冷件与所述线圈骨架相连，所述导冷件与所述线圈骨架之间构成所述容纳腔。
[0012]在一些实施例中，所述线圈骨架包括轴部、第一止挡部和第二止挡部，所述轴部适于供所述超导线圈卷绕；所述第一止挡部和所述第二止挡部均设置于所述轴部的外周面，所述第一止挡部和所述第二止挡部均与所述导冷件相连，所述第一止挡部、所述第二止挡部、所述轴部和所述导冷件围绕构成所述容纳腔，所述导冷件适于与所述超导线圈的外周面贴合接触，所述冷却腔为环绕所述超导线圈的环形腔。
[0013]在一些实施例中，所述导冷件包括导冷环板，所述第一止挡部、所述第二止挡部和所述轴部围绕构成环形槽，所述环形槽的至少部分构成所述容纳腔，所述导冷环板连接所述第一止挡部和所述第二止挡部，所述导冷环板的内周面适于与所述超导线圈的外周面贴合接触。
[0014]在一些实施例中，所述导冷环板位于所述环形槽内，所述导冷环板的第一侧面与所述第一止挡部朝向所述第二止挡部的侧面贴合并焊接，所述导冷环板的第二侧面与所述第二止挡部朝向所述第一止挡部的侧面贴合并焊接。
[0015]在一些实施例中，所述冷却腔设置于所述导冷环板内；
[0016]或者，所述导冷件还包括导冷管，所述导冷管的内腔成型所述冷却腔，所述导冷管包覆所述导冷环板的外周面。
[0017]在一些实施例中，所述导冷管沿所述导冷环板的轴向螺旋延伸，所述导冷管的两端开口分别成型所述液氦进口和氦气出口，所述液氦进口和所述氦气出口沿所述导冷环板的径向相对。
[0018]在一些实施例中，所述导冷环板为铜板，所述导冷管为铜管。
[0019]在一些实施例中，所述导冷管与所述导冷环板锡焊相连。
[0020]在一些实施例中，所述轴部上设有通孔，所述通孔沿所述轴部的轴向贯穿所述轴部。
[0021]根据本专利技术实施例的超导磁体冷却装置包括冷却容器、液氦容器、第一管道、第二管道和制冷装置，所述冷却容器为如上述任一实施例所述的超导磁体冷却容器；所述液氦容器具有第一接口和第二接口，多个所述冷却室中的所述液氦进口均通过所述第一管道与所述第一接口连通，多个所述冷却室中的所述氦气出口均通过所述第二管道与所述第二接口连通；所述制冷装置安装于所述第一管道，所述制冷装置与每个所述冷却容器串联。
[0022]根据本专利技术实施例的超导磁体冷却装置的技术优势与上述实施例的超导磁体冷却容器的技术优势相同，此处不再赘述。
[0023]在一些实施例中，所述超导磁体冷却装置还包括液氦输送管道、第一转接管、氦气回送管道和第二转接管，所述液氦输送管道通过所述第一管道与所述第一接口连通，所述液氦输送管道的周壁设有多个第一连接口，所述第一连接口的数量与所述冷却室的数量相等并一一对应；所述第一转接管的数量与所述冷却室的数量相等并一一对应，所述第一转接管连接相应所述第一连接口和相应所述冷却室上的所述液氦进口；所述氦气回送管道通过所述第二管道与所述第二接口连通，所述氦气回送管道的周壁设有多个第二连接口，所述第二连接口的数量与所述冷却室的数量相等并一一对应；所述第二转接管的数量与所述冷却室的数量相等并一一对应，所述第二转接管连接相应所述第二连接口和相应所述冷却室上的所述氦气出口。
[0024]在一些实施例中，所述液氦输送管道首尾相连，所述氦气回送管道首尾相连。
[0025]根据本专利技术实施例的单晶硅生产设备包括如上述任一实施例所述的超导磁体冷却容器或如上述任一实施例所述的超导磁体冷却装置。
[0026]根据本专利技术实施例的单晶硅生产设备的技术优势与上述实施例的超导磁体冷却容器和超导磁体冷却装置的技术优势相同，此处不再赘述。
附图说明
[0027]图1是根据本专利技术实施例的超导磁体冷却装置的剖视图。
[0028]图2是根据本专利技术实施例的超导磁体冷却装置的示意图。
[0029]附图标记：
[0030]1、冷却室；11、线圈骨架；111、轴部；1111、通孔；112、第一止挡部；113、第二止挡部；12、导冷件；121、导冷环板；122、导冷管；2、液氦容器；3、第一管道；4、第二管道；5、液氦输送管道；6、第一转接管；7、氦气回送管道；8、第二转接管；9、超导线圈。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]相关技术中，超导磁体冷却容本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超导磁体冷却容器，其特征在于，包括：冷却室，所述超导磁体包括多个超导线圈，所述冷却室的数量与所述超导线圈的数量相等并一一对应，每个所述冷却室具有冷却腔和供相应所述超导线圈容置的容纳腔，所述冷却腔邻近所述容纳腔，所述冷却室中分隔所述冷却腔和所述容纳腔的部分由导冷材料制成，所述冷却腔的底部和顶部分别设有液氦进口和氦气出口。2.根据权利要求1所述的超导磁体冷却容器，其特征在于，所述冷却室包括导冷件和供所述超导线圈卷绕的线圈骨架，所述冷却腔设置于所述导冷件，所述导冷件与所述线圈骨架相连，所述导冷件与所述线圈骨架之间构成所述容纳腔。3.根据权利要求2所述的超导磁体冷却容器，其特征在于，所述线圈骨架包括：轴部，所述轴部适于供所述超导线圈卷绕；以及第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部和所述第二止挡部均设置于所述轴部的外周面，所述第一止挡部和所述第二止挡部均与所述导冷件相连，所述第一止挡部、所述第二止挡部、所述轴部和所述导冷件围绕构成所述容纳腔，所述导冷件适于与所述超导线圈的外周面贴合接触，所述冷却腔为环绕所述超导线圈的环形腔。4.根据权利要求3所述的超导磁体冷却容器，其特征在于，所述导冷件包括导冷环板，所述第一止挡部、所述第二止挡部和所述轴部围绕构成环形槽，所述环形槽的至少部分构成所述容纳腔，所述导冷环板连接所述第一止挡部和所述第二止挡部，所述导冷环板的内周面适于与所述超导线圈的外周面贴合接触。5.根据权利要求4所述的超导磁体冷却容器，其特征在于，所述导冷环板位于所述环形槽内，所述导冷环板的第一侧面与所述第一止挡部朝向所述第二止挡部的侧面贴合并焊接，所述导冷环板的第二侧面与所述第二止挡部朝向所述第一止挡部的侧面贴合并焊接。6.根据权利要求4所述的超导磁体冷却容器，其特征在于，所述冷却腔设置于所述导冷环板内；或者，所述导冷件还包括导冷管，所述导冷管的内腔成型所述冷却腔，所述导冷管包覆所述导冷环板的外周面。7.根据权利要求6所述的超导磁体冷却容器，其特征在于，所述导冷管沿所述导冷环板的轴向螺旋延伸，所述导冷管的两端开口分别成型所述液氦进口和氦气出口，所述液氦进...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘赛波，苏小海，张海栋，许皆平，刘黎明，于勇臻，
申请(专利权)人：杭州慧翔电液技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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