用作低温恒温器一部分的塔台组件和低温恒温器的组装方法.pdf

一种用作低温恒温器的一部分的塔台组件，该塔台组件包括：一个排放管(32)，其容纳一个辅助排放口(40)；一个致冷器套筒(34)，其用于容纳一个致冷器；一个终端盒(30)，其连接所述排放管与所述致冷器套筒，且在一个壁面(54)中有一个开口(52)；以及用于将所述塔台组件连接到致冷剂室(12)的装置(38)。

1.  一种用作低温恒温器的一部分的塔台组件，所述塔台组件包括：
一个容纳一个辅助排放口(40)的排放管(32)；
一个用于容纳一个致冷器的致冷器套筒(34)；
一个终端盒(30)，其连接所述排放管与所述致冷器套筒，且该终端盒具有一个开口(52)；以及
用于将所述塔台组件连接到一个致冷剂室(12)的装置(38)。

2.  根据权利要求1所述的塔台组件，其中具有一个暴露于所述终端盒的内部的再冷凝表面，该再冷凝表面由容纳在所述致冷器套筒(34)内的一个致冷器进行冷却。

3.  根据权利要求2所述的塔台组件，经再冷凝的液态致冷剂在使用中将至少部分淹没所述终端盒的内部。

4.  根据前述任一权利要求所述的塔台组件，所述排放管和所述致冷器套筒连接到所述致冷剂室时，两者的顶端部分都不超过所述低温恒温器的顶端部分。

5.  根据前述任一权利要求所述的塔台组件，一旦连接到所述致冷剂室，所述终端盒的内部就通过所述开口(52)暴露于所述致冷剂室的内部。

6.  根据前述任一权利要求所述的塔台组件，其中所述致冷器套筒装配有第一热级(44)和一个再冷凝表面，所述第一热级与连接到所述排放管的一个热连接件(46)传热连接。

7.  根据前述任一权利要求所述的塔台组件，其中所述终端盒具有与所述开口(52)相对的可移除的壁面部分(48)。

8.  根据前述任一权利要求所述的塔台组件，其还包括一个用于连接所述终端盒内的电引线的连接装置。

9.  根据权利要求8所述的塔台组件，其中所述连接装置包括：用于将第一电引线连接到所述终端盒内辅助排放口的装置；以及用于将第二电引线连接到所述终端盒的材料的装置。

10.  一种低温恒温器，包括一个致冷剂室，所述致冷剂室装配在根据前述任一权利要求所述的塔台组件上。

11.  当权利要求10引用权利要求8或权利要求9时，根据权利要求10所述的低温恒温器，其中所述致冷剂室含有电连接到所述连接装置的冷却过的电设备。

12.  一种组装低温恒温器的方法，包括以下步骤：
(a)组装根据权利要求1-9中任一权利要求所述的一种塔台组件；
(b)组装一个致冷剂室，在该致冷剂室的壁面中设有一个端口(50)；
(c)将所述塔台组件连接到所述致冷剂室上，以便用放置所述终端盒来密封所述端口，并使得所述终端盒的内部借助所述开口(52)和所述端口(50)暴露于所述致冷剂室的内部。

13.  根据权利要求12所述的组装低温恒温器的方法，其进一步包括：在步骤(a)与步骤(c)之间测试所述塔台组件以找到制造缺陷的步骤。

14.  根据权利要求12或13所述的组装低温恒温器的方法，其中所述致冷剂室含有冷却过的电设备，该冷却过的电设备通过穿过一个小孔的电引线而电连接到用于连接所述终端盒内电导线的装置上，该小孔由所述端口(50)和所述开口(52)形成。

15.  根据权利要求12-14中的任一权利要求所述的组装低温恒温器的方法，其中所述终端盒具有与所述开口(52)相对的可移除的壁面部分(48)，且在把所述塔台组件组装到所述致冷剂室上之后，将该可移除的壁面部分安装在适当位置以密封所述终端盒。

16.  根据权利要求12-15中的任一权利要求所述的组装低温恒温器的方法，其中所述致冷剂室(12)含有电设备，所述组件含有一个电导体，且所述方法进一步包括以下步骤：
在组装所述致冷剂室之前，从所述电设备将一根第一柔性电流引线(62)电连接且机械连接到一个延伸件(40a)上；
将有一入口端口(50)的致冷剂室(12)组装在所述电设备周围；
使连接有柔性电流引线的所述延伸件通过所述入口端口，以到达所述致冷剂室的外部；以及
将所述电导体电连接且机械连接(40b)到所述延伸件，以便提供一条穿过所述排放管到达所述电设备的导电路径。

17.  根据权利要求16所述的方法，其中所述方法进一步包括，在使用中，允许致冷剂气体通过所述排放管流出所述致冷剂室，从而冷却所述导电路径。

18.  根据权利要求17所述的方法，其中所述电导体和所述延伸件一旦经机械连接，两者的结构就用作一个用于将致冷剂气体带离所述致冷剂室的辅助排放口(40)。

19.  根据权利要求16-18中的任一权利要求所述的方法，其还包括将一根第二柔性电流引线(64)连接到所述排放管(32)的内表面(66)的步骤。

20.  根据权利要求11所述的低温恒温器，其中：
所述致冷剂室(12)具有一个入口端口(50)；
一根第一柔性电流引线(62)将所述电设备电连接且机械连接到一个延伸件(40a)；以及
所述组件包括一个排放管(32)，该排放管含有一个电导体(40)，该电导体越过所述端口(50)连接(30)到所述致冷剂室，
其中所述电导体(40)电连接且机械连接(40b)到所述延伸件上，以便提供一条穿过所述排放管到达所述电设备的导电路径。

21.  根据权利要求20所述的含有电设备的致冷剂室(12)，其中所述排放管提供一条用于使致冷剂气体流出所述致冷剂室逸出的路径，以此冷却所述导电路径。

22.  根据权利要求20-21中的任一权利要求所述的含有电设备的致冷剂室(12)，其中经机械连接的所述电导体和所述延伸件的结构用作一个用于将致冷剂气体带离所述致冷剂室的辅助排放口。

23.  根据权利要求20-22中的任一权利要求所述的含有电设备的致冷剂室(12)，其进一步包括一根连接到所述排放管(32)的内表面(66)的第二柔性电流引线(64)。

24.  根据权利要求20-22中的任一权利要求所述的含有电设备的致冷剂室(12)，其进一步包括一根连接到所述致冷剂室的内表面(66)的第二柔性电流引线(64)。

用作低温恒温器一部分的塔台组件和低温恒温器的组装方法
技术领域
本发明涉及用于保持如超导磁体线圈等经冷却设备的低温恒温器室。特别地，本发明涉及低温恒温器室的入口布置，其使电流导线能进入低温恒温器室以供应电流给冷却过的设备；通风布置，其允许致冷剂气体从低温恒温器中逸出，并提供在需要时用于将致冷剂进行再充填的入口；以及塔台布置，其用于保持致冷器与致冷剂的热接触。
背景技术
图1是一个低温恒温器中的入口塔台、排放管、电流导线和致冷器的常规布置。经冷却的超导磁体10在致冷剂室12内，致冷剂室12本身留在外部真空腔(OVC)14内。一个以上热辐射防护屏16可提供在位于所述致冷剂室与所述外部真空腔间的真空空间中。尽管已知致冷器17将安装在位于塔台18中的出于保护目的而提供的致冷器套筒15中(朝向低温恒温器的侧部)，但常规布置已使入口塔台19保留在入口颈部(排放管)20中，该入口颈部安装在低温恒温器的顶部。
负电连接21a通常穿过低温恒温器本体提供给磁体10，正电连接21通常由穿过排放管20的导体提供。
对于固定电流引线(FCL)设计，在排放管堵塞的情况下提供一个单独的排放路径(辅助排放口)(图1中未示出)，作为自动防故障排放口。
本发明旨在克服或至少减轻常规设计的许多已有的缺陷。本发明旨在允许将入口塔台从系统的顶部移动到侧部，与致冷器塔台相组合。这会减少系统的总体高度，并在易于制造方面和减少废品方面带来益处，下文将对此进行描述。入口塔台与致冷器塔台的常规分离意味着必须在致冷剂室中提供两个独立的入口端口(或称孔)。本发明旨在将此缩减为一个单一的入口端口。这将简化致冷剂室的组装，并通过减少进入致冷剂室的热路径的数目以减少流向致冷剂室的热流量。在低温恒温器的最后组装期间，每一端口要加以密封，即把适当的塔台焊接在排放管20或致冷器套筒15的位置。对于薄壁组件来说，这种焊接难以实现，且是某些制造困难、再加工和产生废品的根源。本发明还旨在低温恒温器的最后组装期间，不必对薄壁塔台进行焊接。
通常向低温恒温器内的超导磁体提供电连接，参照图4简要说明如下。穿过致冷剂室12本体的连接，通常为负连接21a。这通常通过将柔性电流引线栓接或焊接到排放管20的底座上。另一个连接21由使电流通过导电辅助排放口40来完成，导电辅助排放口布置在入口颈部20中的。在低温恒温器的最后组装期间，通常将柔性正电流引线21焊接或栓接至辅助排放口40，以将辅助排放口电连接到磁体上。辅助排放口40通常设置成由排出的致冷剂气体来冷却，且由一块相关领域的技术人员已知的爆破片(burst disk)(图中未示出)至少部分密封。
这种常规的端口设置的缺点是：柔性电流引线21与排放管20、及柔性电流引线21a和辅助排放口40之间接点的接触电阻耗散了致冷剂室12内的排放管20的底座处的热量。致冷剂室中的致冷剂气体的传导和对流，使得逐渐加电期间致冷剂室12内的排放管20的底座周围致冷剂气体的温度升高。通常，对于典型的液态氦致冷剂，现有系统致冷剂室气体的工作温度预期约为5K数量级。在一些系统中，来自磁体的柔性导线21a与排放管20接触电阻及柔性导线21与辅助排放口40接触电阻的变化，导致逐渐加电期间的功率耗散，进而导致形成大大高于预期的致冷剂气体温度。人们发现这会导致过高的失超频率和低温恒温器返工，因此需要提供稳定性较高的外部线圈来补偿此缺陷。
再看图1，致冷器17和致冷器塔台18通常都要接地。来自磁体10的负回电流至少一些将返回穿过低温恒温器的本体，致冷器塔台和致冷器接地。通常数百安培级的此类电流导致对低温恒温器和致冷器的电阻加热，人们发现这种加热是有害的。依据低温恒温器的设计，致冷剂室12还可能被在形成致冷剂室的材料中流动的电流加热，这将加热致冷剂室，从而引起致冷效率降低、致冷剂消耗增加甚至磁体失超等问题。
发明内容
因此，本发明提出了如权利要求书所述的方法和设备。
附图说明
结合下文描述的实施例以及附图，本发明的以上和进一步的目的、特性和优点将更明显，所述的各实施例仅为示例性的。在各图中：
图1是包括一个超导磁体的低温恒温器中现有的入口塔台、致冷器塔台和电流引线的布置；
图2是根据本发明塔台组件的一个实施例的立体图；
图3是致冷剂室安装时，图2中所示的塔台组件的立体图；
图4是一个固定电流引线低温恒温器中的现有的柔性电流引线布置；
图5是根据本发明的一个实施例的一个固定电流引线低温恒温器中的柔性电流引线的布置。
具体实施方式
现有的入口塔台19和致冷器塔台18是两个单独实体，它们需要在致冷剂室12中设置两个端口(孔)，并且将相应的塔台组装到致冷剂室会遇到麻烦的焊接与组装过程。如上所述，这还导致大量电流流过低温恒温器本身，进而还可能还流过致冷器。
本发明提供了一种替换现有入口塔台和致冷器塔台的塔台组件，该塔台组件含有一个排放管，一个致冷器套筒，以及与磁体相连的电连接。所述塔台组件可在组装为单一组件安装到致冷剂室之前先经过测试，形成一个更简单、周全的制造过程，这是本发明的一个特征。
在组装到致冷剂室之前测试塔台组件，可校正观察到的缺陷，避免在故障的情况下致冷剂室的损坏或报废。所述塔台组件可在组装到致冷剂室之前进行脱机的逸出测试，如果矫正困难且费用昂贵，这种脱机的逸出测试可以降低致冷剂室发生故障的风险。许多如焊接薄壁组件等困难的在先组装操作，可以用相对简单的方法在塔台组件的制造期间执行，并且仍能将塔台组件安装到致冷剂室上。
图2表示了根据本发明的一个实施例的塔台组件24。本发明的一个特征是终端盒30，终端盒30将排放管32、致冷器套筒34和电流引线连接到塔台组件中，以连接到致冷剂室12上。辅助排放口40位于排放管32内。电流引线36确保挠性波纹管36a中不承载先前提到的负回电流。塔台组件中还有各种安装凸缘38，以将各种组件保持在其正确的相对位置上，并提供用于连接到致冷剂室和OVC(外部真空腔)的机械界面。
因此，终端盒30充当排放管32、致冷器套筒34、致冷剂室和OVC之间的共同界面。图3是组装到致冷剂室12的如图2所示的塔台组件。图3中去掉了终端盒30的盖子，以便看见终端盒30的内部。
图2所示的塔台组件24示出致冷器套筒34，该致冷器套筒34的布置能容纳一个将终端盒30内的致冷剂蒸汽再次冷凝的再冷凝致冷器。这样在操作期间，液态致冷剂可以部分淹没终端盒30，却不会影响再冷凝致冷器的操作，它提供了有效的局部冷却，并减少了因排放管32和致冷器套筒34的材料传导而进入到致冷剂室中的热气体或热量。
终端盒30内的电连接的布置给本发明带来了的一些特点。与现有的固定电流引线(FCL)设计一样，来自磁体的那些柔性电流引线必须端接到排放管32和辅助排放口40的固定电流导线上。如图2所示，辅助排放口40的一部分适于充当穿过塔台组件24的正电流引线。负电连接可以与现有技术中的一样穿过致冷剂室的本体。
根据本发明的一个优选特征，这些柔性电流引线接合到辅助排放口40和排放管32。更好的是，这些接点位于终端盒30内部，这可采用如栓接、熔接、焊接、烧接(braising)等各种常见手段。
在终端盒30会产生加热现象，这种现象是由于柔性电流导线分别与辅助排放口40和排放管32之间的电连接的电阻而产生的。此热量传导给致冷器，或者由排放管32或辅助排放口40逸出的致冷剂气体吸取，或者被吸收进部分淹没终端盒30的液态致冷剂的蒸发潜热中。此热量只有极少部分将到达致冷剂室中加热其中的致冷剂。
由于负电流路径通常穿过低温恒温器的材料，所以大多数负回电流通过致冷器套筒34和排放管32的材料。致冷器套筒34与终端盒30中的负电流导线终端相互靠近，大大减小了通过致冷剂室的电流，与图1所示的现有的结构相比，本发明的结构减少了对致冷剂室的加热效应。若将板42和终端盒30使用的材料加厚，能进一步减少这种加热效应。
在操作中，终端盒30优选地部分淹没在液化致冷剂中，以便覆盖负电流引线的终端，这样负电流引线便无法加热致冷剂室中的致冷剂气体。
在图1所示的常规布置中，需要相对较长的柔性电流引线21、21a将电流从入口塔台连接到磁体上，电流引线的最终位置在常规设计中是不加控制的，它们可能接触磁体线圈，从而降低了磁体系统整体的可靠性。在现有的结构中，柔性导线接触到磁体，而本发明的电流引线到排放管32的入口则设置在致冷剂室较低的部分，因此本发明减少了现有技术中的上述问题。
本发明的结构设置将致冷剂室中暖气体的产生大大减少，随着再冷凝余地(即，再冷凝致冷器所需的功率)的改进，有可能大大降低磁体中线的成本，还使低温恒温器的整体组装更加便利。由于在逐渐加电期间中，现有的外部线圈要对由低温恒温器中被加热的气体引起的不稳定性进行补偿，因此对外部线线圈热稳定性现有的要求比较高，而本发明的热环境改善后可无需对外部线圈稳定性的要求过高。这样一来，已知对每个磁体组件来说，能在外部线圈的超导线方面节省约1000英磅(或2000美元)的成本。
通常，通过钨极电弧惰性气体保护焊(TIG)等焊接技术，将图2所示的组件焊接在一起。当然也可选用其他组装技术，如熔接、烧接或粘合剂结合等，只要谨慎确保每一接点具有适当的机械强度、导电性和导热性。
根据本发明的一方面，例如排放管32和致冷器套筒34等薄壁组件上的所有焊接，可在塔台组件的建构期间完成，而不是如现有的那样在低温恒温器的最后组装期间完成。过去此类薄壁焊接出现过的问题，主要是由于在组装到低温恒温器上时难以进入组件，这些问题还导致了在整个致冷剂室上焊接失败的严重后果。
本发明将入口塔台32和致冷器塔台34组合成单一的塔台组件24，实现了一个较稳定的制造过程，至少在组装到致冷剂室期间不需要焊接薄壁部件。将现有的入口塔台19和致冷器塔台18组合成塔台组件24，便于接触用于焊接和组装操作的薄壁部件。这意味着失败焊接的可能性减小，且此失败焊接的后果也不如现有的制造过程那样严重，因为没有会对致冷剂室造成损坏，仅需要再加工塔台组件24。
排放管和致冷器套筒的紧密结合还有一些其它优点。如图2和3所示，其中设置了一个导热板42，用于将致冷器套筒的第一级44连接到一个热连接件46和一个热连接件上，对排放管32的材料的热连接46和对热防护屏的材料的热连接47。导热板42可制造得较厚，因为它不需要具有与致冷剂室壁结构相同(现有设计中常有类似的结构)。另外，排放管32与致冷器套筒34相对紧密地靠在一起，可在致冷器套筒的第一级44与排放管之间提供有效的导热。导热板42可以是成品系统中的热辐射屏蔽板16的一部分，借此充分发挥排放管32的冷却作用，使用时，从外部真空腔传向致冷剂室的热量在传导到致冷剂室之前就会被耗散掉，这将致冷剂室上的热负荷低于现有的入口塔台19所承受的热负荷。
所属领域的技术人员已经知道，如排放管32和致冷器套筒34等塔台部件为热量流入致冷剂室的路径，因此，这些塔台部件是温度较高的部件。本发明的塔台组件24(包括终端盒30)的作用是将温度较高的塔台组件与致冷剂室分离，这样可以极大改善已知的致冷剂室中致冷剂气体被加热的问题，致冷剂室中致冷剂气体是由穿过塔台组件材料的热流加热的。由于可以用较小功率的致冷器来实现等效冷却，因此本发明可以采用比较便宜的磁体设计。致冷剂室内的致冷剂气体的受热的减少还降低了磁体失超的可能性。
最后组装到致冷剂室上
本发明一个显著的优点在于改进了组装方法，尤其在将包括排放管32和致冷器套筒34的塔台组件24组装到致冷剂室12上的组装方法。如图3所示，终端盒30具有足够尺寸以覆盖致冷剂室12的壁面上的一个端口(孔)50，端口50最好只设一个。终端盒30在一个壁面54中具有一个孔52，孔52至少部分与致冷剂室12壁面的相应端口50对准。终端盒30最好至少在与壁面54相对的侧部56上是大体上开放的，壁面54和与致冷剂室中的端口50对准。从开放的侧部56可以很容易进入终端盒30内部，而端口50也很容易进入到致冷剂室中。在组装结束时，盖子48密封开放的侧部56。
如图3中所示，借助热屏蔽板16中适当的孔将塔台组件安装到致冷剂室上，其中孔52与进入致冷剂室12的端口50对准。凸缘38焊接到OVC上，以将塔台组件牢固地保持在适当位置处。其它凸缘可焊接到致冷剂室上。凸缘38的固定为塔台组件提供了机械支撑。在图3中，热屏蔽板16可通过导热织物连接到致冷器套筒级44和/或热连接件46上。
如果需要，此时可将延伸件40a以焊接或另外的方式连接到辅助排放口40的较低端。延伸件40a也可以具有电的功能(容后详述)。接着终端盒30的本体连接(优选地为焊接)到致冷剂室上。在孔52大于进入致冷剂室的端口50的情况下，这可通过在终端盒的壁面54中的孔52的内部周围进行焊接来实现。或者(或是另外地)，可将终端盒30的外周边58焊接到致冷剂室。凸缘38和终端盒30优选地用比致冷器套筒34和排放管32更厚的材料制造，这样在最后组装阶段期间，便无需焊接薄壁部件。为了完成终端盒的安装，将盖子48焊接到终端盒30开放的侧部56，以密封终端盒。终端盒的内部容积暴露于致冷剂室的内部，但在其它方向上都是密封的。使用中终端盒有效地成为致冷剂室12的一部分。
因此最后的组装显得比现有的结构简单得多，在现有结构中，薄壁排放管32和致冷器套筒34分别被焊接到致冷剂室上的各端口，这种焊接是非常困难的。相比之下，本发明仅需要对壁部较后的部件进行单一焊接操作，这些厚壁的部件容易通过终端盒和/或放置在终端盒周围。
在最后的组合件中，致冷器套筒和具有辅助排放口的排放管均朝向低温恒温器的侧部，而不是位于低温恒温器的顶部，从而减小了系统的总体高度，且简化对致冷器和排放管的接触，使维修操作更简单。下文将说明本发明在磁体的位置、放置和电连接方面的优点。
本发明具有的优点包含以下内容：
从致冷剂气体逸出的路径上看，如塔台和电连接件等温度较高的部件放置在离致冷剂室较远的地方，以减少传入致冷剂室的热量。
排放管与致冷器套筒紧密的热耦合改善了排放管的冷却，从而只需要致冷器提供较少的冷却功率，因此提高了再冷凝余地。
柔性导线的电连接端点可焊接或栓接，连接接点的可靠性增加，接触电阻减小，系统内产生的热量也随之减少。
由于柔性电流引线终端靠近致冷剂室的底部，致冷剂室中的不受控制的柔性电流引线的长度缩短。
因为终端盒部分淹没在致冷剂中，所以柔性电流引线到入口塔台及入口管的电连接也可由液态致冷剂接触冷却。
在正电终端和负电终端两者附近，将入口塔台和致冷器塔台耦合在一起，减少了穿过致冷剂室的电流。通常负接地点位于致冷器塔台18上，致冷器本身插入到致冷器塔台中且因此接地，因此电流流经OVC、致冷器和致冷器塔台的所有部分。
在靠近如致冷器和致冷器套筒等接地部件的附近，同时提供正电连接和负电连接，缩短了穿过电阻元件的电流路径，减少了流入低温恒温器的热量。
因为塔台组件经过预测试，并且塔台组件在致冷剂室上的最后组装是一项简单的焊接工作，因此与现有设计相比，最后的组装风险小，更具可重复性，且节省时间。与单独的致冷器塔台和入口塔台的现有结构中需要密封的两个端口相比，本发明的致冷剂室中仅需要密封一个端口。
排放管和致冷器套筒两者到低温恒温器的侧部的重新定位，使这些部件触及，维修方便。这种结构还可以采用简单小巧的外部覆盖，美化了最终的系统，使系统看上去精巧，减轻了病人对系统的恐惧。
电连接
固定电流引线(FCL)设计要求磁体电流引线从磁体延伸到排放管的底座，低温恒温器本身的本体通常充当负端子。如图4所示，通常柔性电流引线21、21a从磁体的底座延伸出来，且栓接到排放管20和辅助排放口40的底座上。
图4是用于将电流引线连接到低温恒温器中的超导磁体的现有结构。通常辅助排放口40的至少一部分充当穿过入口塔台19和排放管20的正电流引线。柔性正电流引线21通常栓接或焊接到辅助排放口40的底座。柔性负电流引线21a通常栓接或焊接到排放管20的底座。
如图4所示的常规柔性导线终端布置的一个缺点是，栓接或焊接接点处的接触电阻导致在逐渐加电期间排放管20的底座处的产生焦耳加热和热量耗散，通过致冷剂室12中的传导和对流，这些热量使致冷剂气体的温度升高。柔性电流引线21、21a将排放管20的较高温度传导到致冷剂室中，在氦系统的情况下，在其底座处的温度可高达90K。这些可能最终导致磁体失超，通常需要稳定性较高的外部线圈对此进行补偿。
本发明的一方面是提供一种方案，把辅助排放口40与电流引线的功能组合起来，减少逐渐加电期间输入到致冷剂室的热量，从而降低操作期间失超的可能性和组装期间发生错误的风险。
图5中是对本发明的这一方案的说明。在致冷剂室12内磁体的组装期间，来自磁体的正柔性电流引线62以熔接、栓接、烧接等导电方式连接到辅助排放口延伸件40a的末端上，所述辅助排放口延伸件40a优选由高纯度金属制成，例如可以是铜管。当在制造阶段的末期，将塔台组件安装在致冷剂室上，接着将此辅助排放口延伸件40a连接到本发明的塔台组件的辅助排放口40上，连接处是以焊接、熔接、栓接、烧接等方式形成导电的连接部分40b，导电连接部分40b将辅助排放口延伸件40a连接至辅助排放口40，因此辅助排放口延伸件40a与辅助排放口40成为一体。在所说明的实施例中，与位于排放管32内的辅助排放口40不同，辅助排放口延伸件40a延伸到致冷剂室12中。辅助排放口延伸件40a材料的表面积大和材质纯度高，使其电阻减小，因此在电流逐渐加电期间，致冷剂室中产生的热量最少。因为柔性引线62到辅助排放口延伸件40a的连接可用对所需部件的完全接触来完成，所以接触电阻不如现有设计那样易变。本发明者已展示能提供这样的布置，减小致冷剂室中的致冷剂气体的温度，实现便宜和/或稳定的磁体设计解决方案。
与现有的结构进一步对比，负引线连接点66远离致冷剂室12的内部，或者说，负导线连接点66暴露于沿排放管32和辅助排放口40向上的致冷剂气流中。负引线64可连接到排放管32(如图5所示)，或可连接到终端盒30的一个壁面上。流经电阻性负导线终端66的电流在逐渐加电期间产生热量，致冷剂气流带着这些热量离开致冷剂室12。任何经加热的致冷剂气体将通过排放管32或辅助排放口40排出，而不进入致冷剂室12。此外，因为终端盒相对较小且容易由平板制造，终端盒30的壁面可以制造得明显厚于致冷剂室的面壁。据此，材料较大的横截面可用于载运电流，且避免对致冷剂室的电阻性加热，从而减少逐渐加电期间产生的热量。
具有本发明终端盒30配置的塔台组件24实现对连接点40b的焊接或其它连接，连接点40b将辅助排放口延伸件40a接合到辅助排放口40上，一旦塔台组件24被安装到低温恒温器上，便将负电流引线栓接在相关连接点66处。正电流引线和负电流引线两者的接触电阻不如现有焊接的那样容易改变。
从致冷剂室12中逸出的致冷剂气体，穿过并围绕辅助排放口40及其延伸件40a，从而提供有效冷却，将流经辅助排放口及其延伸件的电流所产生的热量带走。
在另一种结构中，在磁体线圈架与致冷剂室的内表面间的界面设置负引线连接点，或在致冷剂室的内表面设置一根短的柔性引线。在螺线管型的结构中，在致冷剂室为中空圆柱体的情况下，负引线连接点可设置在致冷剂室孔的内表面上。采用这些实施例的优点是：因为电流流经致冷剂室的材料和低温恒温器时，不会直接加热致冷剂气体。负引线连接点甚至可设置成与液态致冷剂的直接接触而被冷却的结构。考虑到尽是减少致冷剂的存量，改善线圈在逐渐加电期间的热环境的变得越来越重要。此类布置的间接效果是，简化了入口塔台的组装，其中塔台一致冷剂室界面处的空间很重要，因为不需要在该处建立负导线连接。这种连接结构可独立于采用上述辅助排放口的正连接结构使用，也可独立于本发明的塔台组件使用。
因此，本发明的这一方案为在固定电流引线入口塔台中的设置辅助排放口和电流引线提供了一种新的结构，这种新结构减少了致冷剂室中的暖气体的产生，且组合了各部件的功能，从而降低了成本和制造难度，简化了制造过程。
本发明实现了一个低成本固定电流引线(FCL)的塔台设计，从而可采用较为廉价的磁体设计方案，却能同时实现性能更稳定，且在制造期间很少需要再加工。
虽然已特定参考某些实施例描述了本发明，但本领域的技术人员知道，对所描述实施例可能有许多变化，且其仍在所附权利要求书界定的本发明的范围内。
虽然已具体参考了液态致冷剂，但本发明可使用任何合适的致冷剂。说明书中的“正”电流引线和“负”电流引线、终端等的用法仅为便于说明，以反映此项技术中的一般惯例。当然，在不脱离本发明范围的情况下，正电连接和负电连接可颠倒。如果需要，在不脱离本发明范围的情况下，可将交变电压和电流施加到所描述的电流导线和终端等。