Brevet FR2417734A1 — publié le 19790914

La présente invention est relative à des cryostats destinés à contenir des liquides à très basse température tel que l'hélium liquide et elle concerne plus particulièrement des cryostats dans lesquels sont disposés des appareils supraconducteurs tels que des aimants pour des spectromètres à résonance magnétique nucléaire. Dans la technique antérieure, les cryostats destinés à loger un appareil supraconducteur, par exemple, des aimants supraconduc teurs, comportent un récipient pour l'hélium qui délimite une chambre cylindrique relativement petite entourant l'aimant supra conducteur, cette chambre étant en communication ouverte avec une chambre de plus grandes dimensions disposée immédiatement au-dessus de la bobine . Dans cet agencement, la bobine est entièrement immer gée dans le bain d'hélium liquide. Un temps de maintien suffisant pour l'hélium liquide est assuré gracie à la réserve d'hélium liquide disposée dans la chambre plus grande. Cette forme de réservoir d'hélium présente un rapport surface/volume qui est nettement plus grand que le minimum que l'on pourrait réaliser.Parconséquent, des pertes supplémentaires par rayonnement sont introduites ce qui contribue à une vitesse plus élevée d'évaporation par ébullition de l'hélium. Dans la technique antérieure, les cryostats comportent des chambres disposées les unes gans les autres et renforcées intérieurement par exemple par des rayons en acier inoxydable pour résister aux chocs mécaniques et pour maintenir un espace minimal entre les parois adjacentes des chambres. L'acier inoxydable est un matériau recherché en raison du fait qu'il présente une faible conductivité thermique et une rigidité très élevée. Cependant, la conductivité thermique d'un tel dispositif de support limite l'iso lation thermique que l'on peut obtenir entre les surfaces adjacentes des chambres. Dans les cryostats de la technique antérieure. on a utilisé un bain thermique secondaire pour former un écran entre 1' atmosphè- re extérieure et le réfrigérant à la température la plus faible. Normalement, le réservoir contenant le réfrigérant secondaire est lui-méme isolé de l'atmosphère ambiante par exemple à l'aide de couches d'un matériau isolant. Dans un aimant supraconducteur ayant un accès à température ambiante, il est nécessaire de prévoir un passage relativement grand afin d'avoir un espace suffisant pour cette isolation. I1 en résulte que le diamètre intérieur d'une bobine de la technique antérieure doit être proportionnellement plus granS afin que l'on puisse loger l'isolation supplémentaire ce qui nécessite à son tour que l'on prévoit une longueur plus grande de fils supraconducteurs pour la fabrication d'une telle bobine. L'invention a donc pour buts: de fournir un cryostat perfectionné destiné à contenir un gaz liquéfié dans lequel les pertes de gaz à partir du cryostat en raison de l'ébullition de ce gaz liquéfié sont rendues minimales de réduire au minimum la quantité d'hélium liquide nécessaire pour faire fonctionner un aimant supraconducteur et de rendre maximal l'interaSle entre les remplissaaes d'hélium liquide de réaliser un dispositif d'entretoisement interne rigide et stable pour un cryostat constitué par des chambres disposées les unes dans les autres tout en améliorant l'isolation thermique entre les chambres. Selon l'une des caractéristiques de l'invention, un récipient central de forme à peu près sphérique est prévu pour contenir un gaz liquéfié formant un réfrigérant primaire, le rapport surface/volume du récipient étant rendu minimal. Selon une autre caractéristique de l'invention, le récipient central est réalisé en aluminium dont l'épaisseur est telle que le gradient thermique introduit par la conductivité thermique des tubes de remplissage et d'évacuation nécessaires reliés au récipient central, soit suffisamment faible pour permettre le fonctionnement d'un appareil supraconducteur qui n'est que partiellement iit':egé dans le gaz liquéfié. Selon une autre caractéristique de l'invention, le récipient central de réfrigérant est entouré par un écran de rayonnement espacé de ce récipient central et maintenu à une première température intermédiaire gracie au refroidissement par évaporation provoqué par l'évaporation par ébullition du gaz liquéfié contenu dans le récipient central. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le récipient central et l'écran de rayonnement qui l'entoure sont entourés d'une surface isothermique définie par une seconde chambre formant enveloppe, tandis qu'un second récipient est prévu à l'extérieur au-dessus de la seconde chambre, ce second réservoir étant en contact thermique avec la surface extérieure de cette seconde chambre. I1 en résulte que la seconde chambre et le réci pient forment un corps isothermique maintenu à la température du second gaz liquéfié constituant un réfrigérant secondaire contenu dans le second récipient. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un écran extérieur de rayonnement dans lequel est disposé le corps isothermique comprenant le second récipient et la seconde chambre en contact avec ce dernier, l'écran de rayonnement extérieur étant maintenu à une température qui est située entre celle du second réfrigérant et la température ambiante. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'écran de rayonnement extérieur est maintenu à la température souhaitée au moyen d'un dispositif de réfrigération auxiliaire. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, un récipient entièrement étanche est prévu pour contenir l'ensemble des chambres disposées les unes dans les autres, formé par l'écran de rayonnement extérieur, la surface isothermique refroidie par le réfrigérant secondaire, l'écran de rayonnement intérieur et le récipient central, les espaces prévus dans cet ensemble étant en communication les uns avec les autres de façon à pouvoir être mis sous vide simultanément. Selon une autre caractéristiques de l'invention, les dispo sitits adjacents disposés les uns dans les autres sont entretoisés par des cordes en polyester mises sous tension afin de maintenir les espaces entre les surfaces adjacentes des divers récipients agencés les uns dans les autres tout en réduisant la conductivité thermique entre ces surfaces. Selon l'invention, le réfrigérant primaire (qui est de l'hélium liquide dans ce qui va suivre) est contenu dans un récipient central dont la forme est à peu près sphèrique. Le récipient central est en aluminium , un passage passant à travers son centre étant défini par une paroi cylindrique en aluminium soudée au récipient à peu près sphérique. Une bobine supraconductrice est disposée dans le récipient central dans une position coaxiale par rapport au passage. Dans l'invention, le rapport surface/volume est réduit au minimum d'oit il résulte que la surface du récipient central suceptible d'absorber de la chaleur par rayonnement peut être réduite et que le fonctionnement de la bobine peut être poursuivi lorsque le niveau de l'hélium liquide descend nettement en dessous du sommet de cette bobine. Un écran de rayonnement entourant le réservoir d'hélium est prévu pour établir une première surface isothermique entre ce récipient et une surface isothermique secondaire qui l'entoure, cette dernière surface étant maintenue à la température d'un réfrigérant secondaire (ci-après de l'azote liquide). L'écran de rayonnement est maintenu à une température d'environ 500 K grace au refroidissement par évaporation engendré par l'évaporation par ébullition de l'hélium s'échappe des tubes de remplissage et d'évacuation avec lesquels l'écran de rayonnement est en contact thermique. Une enveloppe isothermique secondaire entoure d'une part l'écran de rayonnement et d'autre part partiellement les tubes de remplissage et d'évacuation . Cette enveloppe est refroidie grâce au contact thermique avec le récipient d'azote liquide disposé à l'extérieur de cette enveloppe au-dessus de la zone dans laquelle se trouve le récipient central. Dans cet agencement, le tube de remplissage et d'évacuation du récipient central,(partiellement entouré par une portion cylindrique de l'enveloppe isothermique secondaire ) passe à travers une longueur plus grande du récipient de réfrigérant secondaire, comparé aux cryostats de la technique antérieure, d'oit il résulte une meilleure isolation thermique du réservoir d'hélium liquide. L'isolation thermique par rapport à la température ambiante du récipient de réfrigérant secondaire et de l'enveloppe isothermique secondaire associée est encore améliorée grâce à la présente invention, en disposant un écran de rayonnement extérieur autour du récipient de réfrigérant secondaire et la chambre isothermique associée. Cet écran de rayonnement extérieur est maintenu à une température située entre celle du réfrigérant secondaire et la température ambiante au moyen d'un dispositif de réfrigération auxiliaire. Un récipient extérieur hermétiquement étanche renferme l'écran de rayonnement extérieur et l'intérieur du cryostat ce qui permet de mettre sous vide les espaces entre les surfaces adjacen tes, jusqu'à une pression de l'ordre de lO 6 Torr, De cette maniè- re, les mécanismes de conduction et de convection des gaz provoquant le transfert de chaleur vers le récipient central sont réduits au minimum. Dans la présente invention,les pertes par conduction directe entre les divers dispositifs disposés les uns dans les autres et dues au support mécaniqueet dl'entretoisement interne sont pratiquement éliminés grâce au fait que les rayons d'entretoisement de la technique antérieure sont remplacés par des entretoises formées par de la corde en polyester. Toutes les parois formant les divers dispositifs disposés les uns dans les autres du cryostat sont réalisées en aluminium sauf les tubes de remplissage et d'évacuation des récipients d'azote et d'hélium liquide. Les surfaces en aluminium sont traitées pour réduire leur pouvoir d'émission par rayonnement. Par conséquent, on réduit encore davantage le transfert de chaleur par rayonnement entre les surfaces adjacentes. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins azsés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels la Fig. 1 est une représentation schématique d'un spectromètre à résonance magnétique nucléaire dans lequel est incorporé le cryostat suivant l'invention la Fig.2 est une vue en plan du cryostat selon un mode de réalisation préféré de l'invention la Fig.3 est une vue en coupe du cryostat représenté sur la Fig. 2 la Fig.4 représente un détail de la vue en coupe de la Fig.2 la Fig. 5 représente un autre détail de la vue en coupe du cryostat de la Fig.2 la Fig.6 représente la tête froide destinée à établir une liaison thermique avec le dispositif de réfrigération. Le spectromètre à résonance magnétique nucléaire supraconducteur comprend un cryostat 1 (Fig.l) dont le champ magnétique est accessible à température ambiante d'une façon qui sera expliquée plus en détail par la suite. Une sonde 5 contenant un échantillon 7 est introduite dans un passage 3 pour permettre les analyses. Un émetteur 9, un récepteur ll, un dispositif de commande 13, une unité 15 de traitement d'information et un dispositif d'affichage 17 constituent le spectromètre complet (à l'exception des dispositifs d'alimentation permettant de faire circuler les courants persistants dans l'aimant). La Fig.2 représente une vue en plan du mode de réalisation préféré du cryostat l suivant l'invention. L'accès à température ambiante au champ magnétique créé par l'appareil dans le cryostat 1 est assuré grâce au passage 3. Comme représenté sur la Fig.3, le cryostat 1 comprend un ensemble 50 de bobines supraconductrices disposées dans un récipient central 110. Le récipient 110 contient un liquide réfrigérant primaire, tel que de l'hélium liquide, afin de maintenir l'état supraconducteur des enroulements composant l'ensemble 50. Des conducteurs 52 reliés à ces enroulements aboutissent à un connecteur 54 afin de permettre la connexion avec des sources externes de courant introduites d'une façon qui sera décrite par la suite. D'autres circuits comprenant notamment des commutateurs de persistance destinés à commander les transitions entre l'état normal et l'état supraconducteur des divers enroulements, ne sont pas représentés. Le récipient de réfrigération central 110 est constitué par une paroi d'aluminium de 3,1 mm d'épaisseur et présente une forme à peu près sphèrique, cette forme étant obtenue par des techniques de repoussage bien connues. Dans le mode de réalisation préféré, le récipient 110 a une capacité d'environ 25 litres. I1 présente en outre un passage constitué par une paroi cylindrique 111 qui est soudée à la paroi du réservoir. On peut ainsi avoir accès à température ambiante au champ magnétique engendré par l'ensemble 50. Le réservoir 110 est isolé de la température ambiante au moyen de plusieurs enveloppes 112, 114, 116 et 118 disposées les unes dans les autres et présentant des passages coaxiaux qui sont définis par des tubes cylindriques 113,115, 117 et 119 respectivement.L'épaisseur de la paroi de chacun des tubes coaxiaux cylindriques est déterminée par la charge thermique qui s'exerce sur chacun d'eux et cette épaisseur varie entre 0,5mm et 1,2mm environ. Les espaces ménagés entre les enveloppes 112,114,116 et 118 communiquent les uns avec les autres et sont mis sous vide par l'intermédiaire d'un orifice d'évacuation 120 prévu dans l'enveloppe extérieure 118 pour assurer une très basse pression, de 1O'6 torr par exemple,afin de rendre minimale la conduction thermique entre les surfaces adjacentes des enveloppes par la conductibilité et la convection du gaz. Un récipient secondaire 114' d'un fluide réfrigérant est disposé au-dessus du récipient central 110. Ce récipient secondaire est en contact thermique avec la chambre 114 qui est formée de préférence d'une feuille d'aluminium d'environ 4,75mm d'épaisseur et constitue un écran à la température du fluide réfrigérant secondaire qui est constitué de préférence par de l'azote liquide. Sur la Fig. 2,on voit qu'il est prévu deux tubes 130 et 130' d'évacuation et de remplissage pour pouvoir avoir accès au récipient central. Ces tubes sont réalisés en acier inoxydable d'un diamètre intérieur de 15,9 mm,leurs parois ayant une épaisseur dé O,lmm. La Fig.3 montre la structure de l'un de ces tubes 130 et 130' d'évacuation et de remplissage. Les deux tubes ne diffèrent que par le fait qu'un connecteur électrique 54 n'est nécessaire que pour le tube 130. Le tube 130 (et 130') est réalisé de préférence en acier inoxydable afin de réduire au minimum la conductivité thermique entre le récipient d'hélium liquide et l'extérieur du cryostat.Le tube 130 est entouré par des tubes coaxiaux 132,134, 136 et 135 formant écrans et associés respectivement aux enveloppes 112,114,116 et 118 disposées les unes dans les autres. Un collier 133 (et 133' non représenté) de transfert thermique réalisé de préférence en aluminium, sert à assurer le transfert de la chaleur vers la vapeur d'hélium engendrée par ébullition et passant à travers le tube 130 (et 130') afin de maintenir l'enveloppe 112 isothermique à une température fixe. L'écran de rayonnement 112 est de préférence réalisé en alumi nium au moyen de techniques de repoussage classiques et définit un écran isothermique dont la température est située entre celle du fluide réfrigérant secondaire (azote liquide à 77,40 K) et celle du fluide réfrigérant primaire ' (hélium liquide à 4,20K). Pour une combinaison azote liquide-héjus liquide, la meilleure température de l'écran de rayonnement 112 est située à environ 500 K. La chaleur est transférée vers l'écran de rayonnement notamment par rayonnement (et par conduction à travers les dispositifs d'entretoisement mécaniques décrits ci-dessus) à partir de l'intérieur de l'enveloppe 114, la chaleur étant transférée de l'écran de rayonnement 112 vers la vapeur d'hélium présente dans les tubes 130 et 130' d'évacuation et de remplissage à travers les colliers de contact 133 et 133' respectivement réalisés en aluminium et soudés aux tubes 130 et 130' et également à l'écran de rayonnement 112. Le contact thermique entre les tubes 130 et 130' et les colliers res- pectifs133 et 133' se produit en un point où environ lOmW de puissance thermique sont appliqués à la vapeur d'hélium qui s'échappe de l'écran ou enveloppe 112. Cette enveloppe 112 est logée dans l'enveloppe isothermique 114 qui est maintenue àla température de l'azote liquide au moyen d'un contact soudé avec le récipient 114' d'azote liquide. La surface extérieure de l'enveloppe isothermique 114-114' est pourvue elle-même d'un écran constitué par l'enveloppe ou écran de rayonnement 116 qui est maintenue à une température située entre celle de l'azote liquide et la température ambiante d'une façon qui sera décrite plus en détail par la suite. L'enveloppe externe 118 qui est fermée de façon étanche renferme le cryostat, constitue le support mécanique et assure la conservation du vide. Des orifices renforcés sont prévus dans les écrans 112 et 116 comme représentés. Un orifice renforcé similaire prévu dans l'enveloppe 114 et non représenté dans la vue en coupe de la Fig.2 , assure une communication entre tous les espaces intérieurs des enveloppes disposées les unes dans les autres, ces espaces étant-ainsi maintenus à une pression commune gracie à la mise sous vide à travers l'orifice 120. Le réservoir 114' d'azote liquide et l'enveloppe associée 114 sont isolés de façon efficace par le refroidissement de l'écran extérieur 116 à une température qui est située entre celle de l'azote liquide et la température ambiante. L'écran de rayonnement 116 est maintenu de préférence à une température de 173 à 1830 K en prévoyant un échangeur de chaleur décrit ci-dessus dans le tube 145, échangeur qui assure une échange thermique entre l'écran 116 et le dispositif 114 de réfrigération auxiliaire. Un réfrigérateur mécanique extérieur tel que celui fabriqué par NESLAB 2N3TRUx1ENTS, Inc., Cryocool CC-100 s'est avéré satisfaisant pour assurer cette fonction bien que des équipements similaires puissent naturellement également servir.Sur la Fig.5 on a représenté le dispositif qui assure le couplage entre le dispositif de réfrigération externe et le cryostat. Un orifice d'entrée 142 (Fig.2) prévu au sommet de l'enveloppe 118 est fermé hermetiquement au moyen d'un tube 143 qui porte un ensemble tubulaire ou receptacle permettant l'accès thermique à l'écran de rayonnement 116. Une paroi exterieure 144 et un tube de connexion intérieur 144' pour cet ensemble tubulaire est réalisé à partir d'un matériau à faible conductivité thermique tel que par exemple l'acier inoxydable, un tube de contact intérieur 145 étant réalisé à partir d'un matériau de conduction thermique qui rejoint l'écran de rayonnement extérieur 116 par une spire unique soudée le lona de la périphérie de l'écran 116. Les parois intérieure et extérieullel44' et 144 sont fermées hermétiquement à un bouchon d'extrémité 144".Une liaison thermique du réfrigérateur 140 à l'ecran de protection contre les rayonnements 116 est réalisée par insertion dans le tube de refroidissement 145 d'une tête froiae représentée plus en détail à la Fig.6. La tête froide 147 comprend un soufflet flexible 148 fermé à une extrémité et réalisé en laiton ou en cuivre revêtu de nickel. Ce soufflet présente une bride de montage 149 et un tube capillaire coaxial 150. Le fluide réfrigérant froid provenant du dispositif de réfrigération 140 s'ecoule à travers le capillaire 150 et retourne à l'extérieur de celui-ci à travers un orifice dans la bride 149. Les ondulations du soufflet créent une surface de refroidissement très grande, l'espace entre les ondulations du soufflet et la paroi intérieure du tube de refroidissement 146 étant rempli avec un mélange de 10% d'eau et de 90% de méthanol, afin de faciliter le transfert de chaleur entre le tube de refroidissement 146 et la tête froide 147. La Fig.4 représente une vue en coupe de l'ensemble tubulaire 152 d'évacuation et de remplissage de l'azote liquide. Un tube de remplissage central 153 non-conducteur de la chaleur at réalisé de préférence en acier inoxydable comporte une paroi d'une épaisseur de 0,12 mm et constitue un gradient thermique entre la température de l'enveloppe 114' d'azote liquide à 770K et la température ambiante sur une distance d'environ 106mm. Ce tube est protégé par des tubes concentriques 154 et 155 et par des portions formant écran de tube de remplissage d'azote appartenant à l'écran de rayonnement exterieur 116 et à l'enveloppe 118. Des tubes 156 de contact d'extrémité en aluminium brasés au tube de remplissage central 153 fournissent la rigidite nécessaire et une surface de soudage à l'enveloppe 114' et au tube extérieur 155 formant écran. Un collier 157 conducteur de la chaleur est en contact avec le tube de remplissage central 153 en un point le long du gradient thermique où le transfert de la chaleur à partir de l'écran de rayonnement extérieur 116 et l'azote liquide s'échappant vers le haut à travers le tube de remplissage central 153 est suffisant pour maintenir l'écran 116 à la température souhaitée intermédiaire entre celle de l'azote liquide et la température ambiante.D'une façon similaire,le tube 130 de remplissage et d'évacuation d'hélium (voir Fig.3) rejoint thermi quement l'enveloppe 114' d'azote liquide à travers un collier 158 de transfert de chaleur et, en un point le long du gradient thermique du tube 130, un autre collier thermique 159 fournit un parcours de chaleur à partir de l'écran de rayonnement extérieur 116 vers le tube 130 à travers lequel s'échappe la vapeur vers le haut. La température du point de contact thermique du collier 159 est choisie de manière à être à peu près égale à celle ciu collier 157 sur le tube 153 de remplissage et d'évacuation d'azote. Un autre tube 130' de remplissage et d'évacuation d'helium (non représenté) constitue un autre point de contact thermique, mais les détails de ce tube ne différent pas de ceux décrits ci-dessus et représentés.Ainsi, outre le refroidissement assuré par le dispositif de réfrigération 140, l'écran de rayonnement extérieur 116 est refroidi par la vapeur d'une façon exactement analogue au refroidissement de l'écran de rayonnement 112 décrit precédemment. Le récipient central 110, l'écran de rayonnement 112 l'enveloppe 114' d'azote liquide et l'enveloppe 114, l'écran de rayonnement extérieur 116 et 1' enveloppe extérieure 118 sont réalisés en un alliage d'aluminium, qui a de préférence le numéro 1100-0. Cet alliage est bien connu et vendu dans le commerce par plusieurs fabricants. Après que les éléments énumérés ci-dessus aient été formés par repoussage, les surfaces intérieures adjacentes qui sont en regard l'une de l'autre des éléments respectifs sont polies et soumises à un traitement de surface qui en abaisse l'émissivité de 35*. De cette manière, le transport de chaleur par rayonnement vers le récipient central d'hélium liquide est réduit considérablement.La structure en enveloppes placées les unes dans les autres du cryostat suivant l'invention nécessite un support mécanique interne pour maintenir le centrage des différentes enveloppes, leur alignement coaxial et des tolérances très étroites entre elles. I1 est important que les tubes coaxiaux 111, 113, 115, 117 et 119 qui forment le passage permettant l'accès à la température ambiante soient maintenus en place de façon précise. I1 est également important que la structure des enveloppes soit maintenue au cours du transport de l'appareil en raison du fait que les specifications thermiques et mécaniques de certains éléments donnent lieu à une certaine fragilité mécanique. I1 est clair que tous les dispositifs mécaniques reliant entre eux des éléments adjacents donnent lieu forcément à un parcours conducteur de la chaleur. Par conséquent, une conductivité thermique très faible est essentielle. De plus, une rigidité élevée est essentielle pour obtenir des conditions mécaniques nécessaires Des cordes tressées en polyester se sont avérées être un matériau idéal pour assurer ces exigences tout en assurant la précision nécessaire pour l'alignement des éléments du cryostat. En ce référant de nouveau à la Fig.3, on peut voir que les enveloppes 110,112,114 et 114', 116 et 118 placées les unes dans les autres, sont maintenues au moyen de rayons de centrage en corde de polyester. Pour des raisons de clarté, seule la corde 160 est décrite en détail. Le rayon lui'même est réalisé à une corde de polyester, de préférence en Dacron tressé. Les paramètres de rigidité et de conductivité thermique de ce matériau sont connus et présentent le meilleur rapport connu jusqu'à présent de rigidité et de conductivité thermique. Le matériau en polyester utilisé par le mode de réalisation préféré est fourni par la société Rocky Mount Cord Company à Rocky Mount, No,Carolina, E.U.A. sous le nO 2 Corsair DB. Une boucle est formée à chaque extrémité et fixée à la longueur libre de la corde au moyen de manchons 162 en aluminium.L'une des boucles est fixée à un oeilleton 164 fixé à son tour à une enveloppe d'une paire adjacente tandis que l'autre boucle est prise dans un ergot d'attache 166 soudé à l'autre enveloppe adjacente. Les rayons en polyester sont disposés à des intervalles réguliers de 1200 par exemple autour de l'axe du passage 3. L'espacement entre les tubes coaxiaux adjacents 111 113 113-115, 115-117, et 117-119 se situe entre 4,5 et 4,0 mm, respectivement pour l'espace le plus large et l'espace le plus étroit entre les paires de tubes adjacents . I1 est souhaitable que ces tubes soient maintenus coaxiaux entre eux et avec l'ensemble d'aimantation 50 avec une précision qui doit être meilleure que 0,7 mm. Ceci a été obtenu à l'aide des rayons en polyester tels que décrits ci-dessus et il en résulte une amélioration supplémentaire des propriétés de transport de l'appareil à température ambiante. Les rayons en acier inoxydable dont les dimensions ont été judicieusement choisies pour des conditions de fonctionnement dans une plage de températures de l'azote liquide et de l'hélium liquide subissent des contraintes de tension considérables à température ambiante. De tels rayons rigides qui auraient une conductibilité thecdsFe ccooa rable à des rayons de l'invention, sont connus pour se détériorer facilement par des chocs ou des vibrations. Au contraire, les rayons en polyester chargés en tension de l'invention onttendance à se tendre dans une certaine mesure à la température ambiante au cours du transport. Les tubes peuvent ainsi se toucher lorsqu'ils sont soumis à des chocs et des vibrations latéraux. Au cours du transport, un mandrin peut être glissé dans le passage central pour empêcher une déformation permanente des tubes coaxiaux lors des chocs. L'emplacement précis des éléments est facilité par le comportement du coefficient de dilatation du matériau des rayons de l'invention dans la plage de tenqatures de 1'hélium liquide à la température ambiante. Grâce à l'invention, il a été constaté que le coefficient de dilatation du matériau en question dont le comportement est normal jusqu'à environ -250C, change anormalement de signe, le matériau se dilatant lorsque la température est diminuée davantage. On obtient ainsi une dilatation thermique globale très faible, grâce à ce matériau. Le cryostat réalisé selon le mode de réalisation préféré de l'invention permet d'obtenir des améliorations considérables par rapport à la technique antérieure en ce qui concerne la consommation des fluides réfrigérants. Par exemple, la vitesse d'évaporation par ébullition de l'hélium liquide mesurée dans un cryostat de la technique antérieure s'élève jusqu' 30 cm3 par heure, tandis que dans le mode de réalisation préféré de -l'invention, cette vitesse est d'environ 6 cm3/h seulement. La vitesse faible d'évaporation par ébullition ainsi que la géométrie du récipient central 110 permettent d'obtenir un temps-moyen plus long entre les remplissages d'hélium liquide qui peut être d'environ 120 jours, 20,5 litres d'hélium liquide étant alors consommés.Un spectromètre supra-conducteur de résonance magnétique nucléaire, dont l'aimant présente des caractéris- tiques comparables nécessite un remplissage d'hélium liquide à des intervalles de 8 jours et consomme environ 86,4 litres d'hélium liquide dans la même période de 120 jours. Le temps moyen plus long s'écoulant entre le remplissage du récipient central 110 est obtenu en partie en raison du fait que ce récipient présente une forme à peu près sphérique. Dans l'invention, le récipient central 110 est réalisé en aluminium d'une épaisseur suffisamment grande pour que le gradient thermique entre sommet et fond du récipient central (en raison de la chaleur conduit vers le bas dans les tubes de remplissage et d'évacuation 130 et 130' et le rayonnement à partir de l'écran 112) soit reduit de telle manière que le récipient 110 est isothermique de façon indépendante du niveau de l'héluim liquide qui est contenu dans ce réservoir. On a constaté que dans ce récipient, le niveau d'hélium liquide peut être abaissé bien en-dessous du sommet de la bobine supraconductrice sans qu'il en résulte un mauvais fonctionnement de celle-ci.L'ensemble d'aimant 50 dont la longueur est d'environ 250 mm peut fonctionner de façon satisfaisante avec un niveau d'hélium liquide réduit à environ 75 mm dans le récipient 110 ce qui découvre environ 175 mm de l'ensemble de bobine 50. La vitesse de consommation de l'azote liquide est également réduite et l'intervalle moyen entre les remplissages est allongé. La vitesse d'évaporation par ébullition est d'environ 20 cm3/h lorsque l'écran de rayonnement extérieur est refroidi jusqu'à' 173 à 1830K. Lorsque le réservoir d'azote liquide est isolé de la température ambiante sans le bénéfice du refroidissement de l'écran de rayonnement, la vitesse d'évaporation de l'azote augmente jusqu'd 3 3 80 cm3/h et augmenterait à 160an3 /h sans aucun écran. L'écran de rayon- nement extérieur refroidi jusqu'à la température mentionné ci-dessus réduit d'environ 90% le transfert thermique par rayonnement vers le récipient 114' d'azote liquide par comparaison avec un récipient dépourvu d'écran.Ceci est une conséquence de la loi de rayonnement de Stefan-Boltzmann qui précise que l'énergie rayonnée (ou absorbée) par unité de temps par un corps dmissif est proportionnelle à la pussance ou,atre de la différence entre la tarqrature absolue du corps rayonnant (absorbant) et la température absolue de son environnement. Le cryostat de l'invention a été décrit en particulier en association avec un aimant supraconducteur refroidi par de l'hélium liquide et protégé par de l'azote liquide, cet aimant étant destiné à un spectromètre à résonance magnétique . Cependant, les caractéristiques inventives apportées à la conception du cryostat décrites ci-dessus dépassent l'application spécifique et l'utilisation de fluidesréfrigérantsen particulier. Ces caractéristiques peuvent être orientées vers des cryostats dans lesquels sont disposés des appareils utilisés pour l'application de toute une variété de phénomènes à basse température et-vers d'autres dispositifs supraconducteurs. REVENDICATIONS 1 - Cryostat comportant un récipient central rempli d'un premier gaz liquéfié et entouré d'un dispositif formant écran dont la température est celle d'un autre gaz liquéfié dont le point d'ébullition est plus élevé, et un récipient extérieur à température ambiante, ledit cyrostat étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre un écran de rayonnement disposé entre la surface intérieure du récipient extérieur et la surface extérieure dudit dispositif formant écran, et un dispositif de réfrigération destiné à maintenir l'écran de rayonnement à une température située entre celle du dispositif formant écran et la température ambiante. 2 - Cryostat suivant la revendication I, caractérisé en ce que ledit dispositif de réfrigération comprend un réfrigérateur externe, un dispositif de transfert de chaleur communiquant avec le réfrigérateur, ledit récipient extérieur comprenant un réceptacle à travers lequel ledit dispositif de transfert de chaleur maintient un contact thermique avec l'écran de rayonnement. 3 - Cryostat destiné à maintenir un appareil à la température d'un gaz liquéfié comprenant plusieurs dispositifs disposés les uns dans les autres et étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens réalisés à partir de fibres mises sous tension pour maintenir l'espacement entre les dispositifs adjacents de l'ensemble des dispositifs placés les uns dans les autres. 4 - Cryostat suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens réalisés à partir de fibres comprennent plusieurs cordes réparties autour d'un axe, la tension dans chacune desdites cordes reliant des dispositifs adjacents étant équilibrée par la tension dans au moins une autre desdites cordes. 5 - Cryostat suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chaque corde est réalisée en polyester. 6 - Cryostat suivant la revendications 5, caractérisé en ce que la corde en polyester est tressée. 7 - Procédé pour réduire la vitesse de transfert d'énergie thermique par rayonnement entre des dispositifs adjacents dont chacun est à une température caractéristique, caractérisé en ce qu'il consiste à placer un écran de rayonnement entre les dispositifs adjacents et à maintenir cet écran à une temperature située entre les températures des dispositifs adjacents.