Helium Filling (eine kurze Dokumentation)

Die Versorgung des supraleitenden Magneten mit Flüssig-Helium

Neben der wöchendlichen Versorgung der Cryo-Magnete mit Flüssigstickstoff (-196°C kalt) wird im Abstand von etwa 10 Wochen flüssiges Helium nachgefüllt (-269°C kalt), um den bei dieser Temperatur kurz oberhalb des absoluten Nullpunkts herrschenden supraleitenden Zustand des Spulenmaterials eines solchen Cryo-Magnets aufrecht zu erhalten.
Hier ein kleiner Einblick in diese Prozedur:

Mittels Peilrohr wird gemessen, mit welcher Füllhöhe/-menge die Heliumkanne bei uns eingetroffen ist. Denn auch hier gilt: Schwund ist überall. Schließlich siedet seit der Abfüllung und damit auf dem gesamten Transport das flüssige Helium in der Kanne leise vor sich hin.

Vor Beginn des Füllens muss die sog. Transferline vorgekühlt werden. Erst dann kann sie in den Füllstutzen des NMR-Magneten eingebracht werden.

Das Befüllen selbst  erfolgt nun über diese Transferline mit etwa 100 mbar Helium-Gasdruck aus einer externen Leitung, mit Hilfe dessen das Flüssighelium vorsichtig in den Magneten hineingedrückt wird.

Allmählich wird die Metallbrücke, die zum Helium-Auslaßstutzen führt, so kalt, dass Sauerstoff aus der Umgebungsluft auskondensiert und herabtropft. Ein sicheres Vorzeichen, dass der Magnet gleich "überläuft". Abschließend zeigt sich eine scharfe Heliumkerze am Auslaßstutzen (siehe rechts, etwa in der Bildmitte).

 

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