Il refill di Elio liquido – Note rapide

Scopo:

Trasferire Elio liquido (LHe) dal dewar di trasporto (in breve: dewar) al dewar interno del LHe nel magnete fino a riempirlo

Metodo:

Si pressurizza il dewar di trasporto e il LHe viene spinto lungo la linea di tresferimento e dentro il dewar del magnete; per la pressurizzazione si usa:

a) elio gassoso erogato da una bombola (metodo Varian)

b) si pompa l’elio gas presente nel dewar di trasporto con un pallone di gomma (metodo Bruker)

Attrezzatura:

Dewar con LHe in quantità sufficiente per riempire il magnete

Linea di trasferimento (linea) con buon vuoto, con deflettore lato magnete e prolunga lato dewar

Testa di refill con manometro e regolatore di flusso

Guanti e maschera facciale di protezione (almeno gli occhiali sono indispensabili)

Preliminari:

Pompare il vuoto nella linea di trasferimento nel caso si usi la linea rigida per magneti Varian 200 e 300 MHz

Misurare il livello LHe nel dewar di trasporto e nel magnete; se i livelli sono bassi, vedere Precauzioni

Verificare che la linea di trasferimento raggiunga il fondo del dewar di trasporto; cambiare la prolunga se necessario

Accertarsi di avere tutta l’attrezzatura disponibile e in buono stato

Esecuzione:

– flussare la linea con elio gas per togliere aria e umidità

– sfiatare il magnete, togliere la valvola di sicurezza (lato destro!) e misurare il livello LHe; chiudere il tubo di refill con un tappino in gomma

Inizio/fine del refill

 

 

– introdurre lentamente la linea di trasferimento nel dewar di trasporto con l’altra estremità libera all’aria; flusso elio gas a zero o molto basso; la linea si raffredda finchè non esce prima gas freddo (vapore chiaro) poi LHe (vapore molto denso)

– quando esce LHe, sfiatare il dewar LHe, pulire la linea dal ghiaccio e introdurla LENTAMENTE nel magnete; questo è il momento più critico

– quando la linea di trasferimento arriva alla battuta sul magnete aumentare il flusso elio gas fino a 2-4 L/h; le valvole di sfiato del dewar devono essere chiuse; osservare il vapore all’uscita dal magnete

 

 

– quando il pennacchio di vapore (plume) è denso e “arricciato” (foto) il trasferimento è regolare; aumentare il il flusso elio gas fino a 8-10 L/h

– la pressione inizia a salire fino a 1,5 – 2 psi e il plume aumenta di volume; queste sono le condizioni normali di refill

 

Condizioni normali di flusso e pressione

 

 

– a magnete pieno il plume aumenta molto e diventa violento e rumoroso; sfiatare il dewar (valvola rossa) e chiudere il flusso elio gas, estrarre la linea e chiudere il tubo di refill; volendo, misurare il livello LHe nel magnete.

– rimontare la valvola di sicurezza e chiudere bene il magnete

– lasciare il dewar di trasporto con la valvola di sfiato aperta e le altre due chiuse

– annotare la data di refill

Refill regolare in corso

Magnete pieno

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Precauzioni:

Se nel dewar di trasporto c’è poco elio, il magnete non si riempirà; controllare continuamente la pressione durante il trasferimento, quando cala è finito il LHe; sfiatare subito il dewar per interrompere il trsferimento e misurare il livello LHe nel magnete per programmare il prossimo refill.

Se nel magnete c’è poco elio, fare la massima attenzione nell’introdurre MOLTO LENTAMENTE la linea di trasferimento e aumentare lentamente il flusso di elio gas per evitare turbolenza nella camera LHe del magnete

Controllare con la mano la temperatura della linea di trasferimento; se è molto fredda o addirittura si forma condensa e/o brina INTERROMPERE SUBITO IL TRASFERIMENTO e pompare il vuoto. LA MANCANZA DI VUOTO NELLA LINEA DI TRASFERIMENTO E’ LA PRIMA CAUSA DI QUENCH.

Il tempo necessario per il refill dipende da diversi fattori (principalmente dal vuoto nella linea di trasferimento) e può variare di volta in volta; se però dopo un tempo molto più lungo del normale iil magnete non è pieno, meglio interrompere il trasferimento e misurare i livelli di LHe nel magnetre e nel dewar

Cosa fare se….

– all’inizio del refill la pressione sale anche con flusso di gas basso e il plume resta piccolo: la linea è in parte o del tutto bloccata da ghiaccio; sfiatare il dewar, estrarre la linea dal magnete lascandola nel dewar, pulire rapidamente l’ugello dal ghiaccio e reintrodurla riprendendo il refill; se questo non risolve, estrarre del tutto la linea e pulirla con elio gas

– a refill iniziato da un po’ di tempo la pressione cala: è finito il LHe nel dewar, interrompere subito il trasferimento sfiatando il dewar ed estrarre la linea

– la pressione sale rapidamente e il trasferimento diventa violento com plume voluminoso: si è innescata turbolenza nel dewar e il LHe evapora rapidamente; sfiatare il dewar e attendere che la turbolenza cessi; si può lasciare la linea nel magnete per qualche minuto poi è meglio toglierla

BUON REFILL!

Per chi volesse una storiella sulle avventure di un povero tecnico ecco un link al sito del’amico Stan Sykora

http://dx.doi.org/10.3247/ilcl08.003

 

One thought on “Il refill di Elio liquido – Note rapide

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *