專利名稱：具有一體式熱開關(guān)的吸附泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
oooii本發(fā)明總體上涉及吸附泵，尤其涉及一種具有一體式熱開
關(guān)的吸附泵。
背景技術(shù)：
本發(fā)明提供一種具有一體式熱開關(guān)的吸附泵裝置，該裝置 克服了上述的缺點。形成在吸附泵中的氣體腔作為熱開關(guān)，選擇性地 使吸附泵處于吸附和解吸模式中，為了超極化樣品16，樣品被放置在具有低溫制冷劑22的 容器20中，低溫制冷劑22通常為液氦池22的形式，優(yōu)選的，樣品 16位于保持容器23中，保持容器23與容器20的液氦池22熱接觸。 由于樣品的加栽將不可避免的在吸附泵系統(tǒng)10中(尤其是系統(tǒng)中的 吸附泵26中)引入污染物，因而將樣品16放置在保持容器23中， 增加了吸附泵系統(tǒng)IO的使用壽命，提高了系統(tǒng)效率。吸附泵26對于 污染物很敏感，并且不容易被恢復(fù)，所以，將樣品16放置在保持容 器23中有助于防止這些污染物進入到液氦池22中。容器20可被密 封，并且可以被抽氣到低壓力(例如，lmbar或更小量級的壓力)， 下面將對此進行詳細描述。為了允許超極化樣品16，液氦池22的溫 度被降低到合適的溫度，例如，低于4.2K的溫度，優(yōu)選的，低于1.5K.因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例， 一種吸附泵系統(tǒng)包括具有在其中吸附氣體分子的吸附材料的內(nèi)部容器和位于內(nèi)部容器周圍的外部容器。吸附泵系統(tǒng)還包括連接于外部容器的熱傳導(dǎo)法蘭，以及形成在內(nèi)部容器和外部容器之間的氣體腔，氣體腔被構(gòu)造成能夠在其中密封地容納導(dǎo)熱氣體，
10032根據(jù)本發(fā)明的另 一實施例， 一種用來降低外部系統(tǒng)中的氣體壓力的裝置包括導(dǎo)熱內(nèi)部容器，容納在內(nèi)部容器中的吸附材料，以及與內(nèi)部容器隔開并包圍內(nèi)部容器的外部容器，以在它們之間形成真
空密封腔，該裝置還包括與外部容器熱連接的導(dǎo)熱法蘭，其中真空密封腔被構(gòu)造成選擇性地使吸附材料與導(dǎo)熱法蘭熱接觸。
0033根據(jù)本發(fā)明的又一實施例， 一種構(gòu)造吸附泵系統(tǒng)的方法包括用吸附材料填充導(dǎo)熱內(nèi)部容器并且用外部容器包圍內(nèi)部容器的步驟，其中，在內(nèi)部容器和外部容器之間形成中間氣體間隙.該方法還包括在外部容器上設(shè)置導(dǎo)熱法蘭的步驟，導(dǎo)熱法蘭與外部容器熱連接，以及將氣體管線流體連接到中間氣體間隙，以向其中加入或從中抽出導(dǎo)熱氣體，從而選擇性地使得導(dǎo)熱法蘭與吸附材料彼此熱接觸。
0034j以上對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，應(yīng)當(dāng)明了的是，除了以上描述的之外，等效方式、替換方式和變形方式同樣是可以的，并且在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
ii
權(quán)利要求
1.一種吸附泵系統(tǒng)，包括具有吸附材料以在其中吸附氣體分子的內(nèi)部容器；位于內(nèi)部容器周圍的外部容器；連接于外部容器的熱傳導(dǎo)法蘭；形成于內(nèi)部容器和外部容器之間的氣體腔，所述氣體腔被構(gòu)造成在其中能夠密封地容納導(dǎo)熱氣體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附泵系統(tǒng)，其中氣體腔選擇性地將 熱傳導(dǎo)法蘭與吸附材料熱連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附泵系統(tǒng)，其中熱傳導(dǎo)法蘭與吸附 材料之間的選擇性連接是在真空狀態(tài)下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附泵系統(tǒng)，還包括流體連接于氣體 腔的氣體管線，以向其泵入和從中抽出導(dǎo)熱氣體.
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附泵系統(tǒng)，還包括泵管線，泵管線 具有流體連接于內(nèi)部容器的第一端，以將蒸發(fā)的氣體分子傳輸進入和 傳輸出所述內(nèi)部容器，
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的吸附泵系統(tǒng)，還包括外部腔，其連接 于所述泵管線的第二端，并且其中包含液氦池和在磁共振(MR)成 像中使用的將被超極化的物質(zhì)，其中，泵管線將內(nèi)部容器與外部腔流 體連接，以在它們之間傳輸蒸發(fā)的氦氣分子。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的吸附泵系統(tǒng)，還包括位于外部腔周圍 的磁場產(chǎn)生設(shè)備，以在其中保持選擇的磁場。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附泵系統(tǒng)，還包括連接于熱傳導(dǎo)法 蘭的冷卻系統(tǒng)，以將吸附材料冷卻至制冷溫度.
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附泵系統(tǒng)，其中內(nèi)部容器由高熱導(dǎo) 率的材料制成。
10. —種降低外部系統(tǒng)中的氣體壓力的裝置，所述裝置包括 導(dǎo)熱的內(nèi)部容器； 包含在內(nèi)部容器中的吸附材料；與內(nèi)部容器隔開并包圍內(nèi)部容器的外部容器，以在它們之間形成 真空密封腔；熱連接于外部容器的導(dǎo)熱法蘭；和其中，真空密封腔被構(gòu)造成選擇性地使吸附材料與導(dǎo)熱法蘭熱接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求io所述的裝置，還包括連接于真空密封腔的 氣體管線，以加入和抽出導(dǎo)熱氣體.
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中當(dāng)真空密封腔中具有導(dǎo) 熱氣體時，吸附材料和導(dǎo)熱法蘭熱接觸。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中當(dāng)真空密封腔中處于沒有導(dǎo)熱氣體的真空狀態(tài)時，吸附材料和導(dǎo)熱法蘭非熱接觸a
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其中導(dǎo)熱法蘭連接于被構(gòu)造成將導(dǎo)熱法蘭冷卻至制冷溫度的閉合循環(huán)制冷機，
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，還包括將內(nèi)部容器的吸附材 料與液氦容器連接的泵管線，以在它們之間傳輸蒸發(fā)的氦氣分子。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中當(dāng)吸附材料與冷卻的導(dǎo) 熱法蘭熱接觸時，吸附材料從液氦容器吸附蒸發(fā)的氦氣分子。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中液氦腔設(shè)置成在其中容 納在磁共振成像中使用的將被超極化的物質(zhì).
18. —種用于構(gòu)造吸附泵系統(tǒng)的方法，包括以下步驟 用吸附材料填充導(dǎo)熱的內(nèi)部容器；用外部容器包圍內(nèi)部容器，其中在內(nèi)部容器和外部容器之間形成 中間氣體間隙；在外部容器上設(shè)置導(dǎo)熱法蘭，導(dǎo)熱法蘭與外部容器熱連接； 將氣體管線與中間氣體間隙流體連接，以向其加入和從中抽出導(dǎo) 熱氣體，從而選擇性地使導(dǎo)熱法蘭與吸附材料彼此熱接觸。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括以下步驟 將泵管線的笫一端連接于內(nèi)部容器的內(nèi)部； 將泵管線的第二端連接于其中包含液氦池的外部腔，以用于超極化在磁共振(MR)成像中使用的物質(zhì)；和通過泵管線使內(nèi)部容器與外部腔流體連接，以降低外部腔中的壓力。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括在外部腔周圍設(shè)置超 導(dǎo)磁體的步驟。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括將冷卻系統(tǒng)與導(dǎo)熱法蘭相連接的步驟，以當(dāng)導(dǎo)熱法蘭與吸附材料熱接觸時，將吸附材料冷 卻至制冷溫度。
全文摘要
一種吸附泵系統(tǒng)，包括具有吸附材料以吸附氣體分子的導(dǎo)熱的內(nèi)部容器。外部容器設(shè)置在內(nèi)部容器的周圍，并且包括與之連接的熱傳導(dǎo)法蘭。在內(nèi)部容器和外部容器之間形成氣體腔。氣體腔被構(gòu)造成在其中能夠密封地包含導(dǎo)熱氣體。
文檔編號F04B37/02GK101646868SQ200880008981
公開日2010年2月10日 申請日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月20日
發(fā)明者J·A·烏爾巴恩, J·阿爾登克耶爾-拉森 申請人:通用電氣公司