Brevet FR2567237A1 — publié le 19860110

VANNE FROIDE A COM~MANDE ELECTRIQUE PROPORTIONNELLE La présente invention a pour objet une vanne froide permettant un contrôle précis du débit d'un fluide cryogénique. Il existe à L'heure actuelle deux principales catégories de vannes froides utilisées dans les cryostats à température variabLe. La première catégo- rie est celle des vannes à pointeau dont l'ouverture est réalisée d'une manière progressive à l'aide dsun pas de vis fin qui applique un cône très pointu sur un siège de forme correspondante, ce siège étant percé en son centre. On a pu constater avec ces dispositifs qu'il était difficile d'obtenir une grande finesse de réglage et une bonne étanchéité à la fermeture En particulier, il peut être nécessaire d'exercer une force importante sur le cône pour obtenir la fermeture re, ce qui peut conduire à des déformations de esappa- reis. Pour pallier ces inconvénients, le demano deur a mis au point une vanne à impédance d'alumine Ces vannes dérivent du même principe que Les vannes à pointeau, un pas de vis appliquant fortement un cone sur un siège. Cependant, le cône est de forme plus aplatie car il n'a plus pour fonction d'ajuster Le débit mais seulement d'ouvrir ou de fermer la vanne. En position de fermeture, un débit calibré est obtenu grâce à une impédance disposée dans L'axe du pointeau : cette impédance est constituée par une masse d'alumine présentant une certaine porosité. On obtient ainsi une meilleure stabilité du débit en présence des impuretés contenues dans l'hélium que pour la vanne à pointeau ; cependant, cette stabilité n'est pas toujours suffisante. L'instabilité du débit est le principal dé faut de ces deux systèmes. Dans le cas de la vanne à pointeau, on a essaye de remédier à cet inconvénient en la motorisant pour empêcher qu'elle ne se bouche rapidement. Cependant, L'installation d'un moto-reducteur en tête de la tige de commande rencontre des difficultés inhérentes à ta flexibilité de cette tige (qui doit être de grande longueur) ainsi qu'à La ne- cessite d'exercer des couples importants dans la position de fermeture. De plus, il faut apporter beaucoup de soin au système pour que le moto-réducteur ne grippe pas et que les passages étanches de la tige de commande soient bien graissés et ne gèLent pas. Pour toutes ces raisons, le dispositif a peu de chances de rester fiable en fonctionnement courant.Quant à la vanne à impédance d'alumine, elle se bouche moins rapidement mais, comme elle n'est pas réglable, elle nécessite d'être réchauffée à chaque perte de débit. La présente invention a justement pour but d'éliminer ces inconvénients en proposant une vanne cryogénique qui permet un reglage précis du débit de fluide même en présence d'un phénomène de bouchage, offre toutes facilites pour la téLécommande et reste fiable en fonctionnement. Selon la principale caractéristique de la vanne objet de L'invention, celle-ci, du type comportant un tube ouvert à une extrémité et un obturateur pouvant être appliqué de manière étanche sur L'extré- mité ouverte de ce tube, se caractérise en ce qu'elle comprend en outre - un vérin solide en matériau fortement magnétostrictif aux températures cryogéniques placé à l'intérieur du tube et ayant deux extrémités dont L'une est située au voisinage de l'obturateur, - un système de réglage de la position de ce vérin solide à l'intérieur du tube, ce système de re glage étant apte à servir de butée à l'autre extrémité du vérin solide, et - des moyens permettant de créer un champ d'induction magnétique et disposés de manière à plonger au moins une partie dudit vérin solide dans ce champ d'induction magnétique Dans un mode de réalisation prbférentiel c'est un solénoide qui sert à créer-le champ d;nduc~ tion magnétique dans lequel est plongée au moins une partie du vérin solide. Selon une autre caractéristique de lsinven~ tion, le vérin solide est réalisé en un alliage d'au moins une terre rare avec au moins un métal de transition. De préférence, La terre rare est choisie dans le groupe constitué par le dysprosium, le gado linium et le terbium et le métal de transition est choisi dans te groupe constitué par le zinc, le cadmium, le magnésium, le cuivre et l'argent Selon le mode préféré de réalisation de L'invention, La terre rare est du dysprosium et le métal de transition du zinc, le vérin solide étant réalisé en un alliage équiatomique de zinc et de dys- prosium. Enfin, selon une dernière caractéristique de la vanne objet de l'invention, L'alliage servant à réaliser le vérin solide a une structure cubique de type chlorure de césium CsCl. La plupart des matériaux magnétiques présentent le phénomène de magnétostriction, c~est-å- dire qu'ils subissent une variation de longueur sous L'effet d'un champ magnétique appliqué. Ces varia tions, qui peuvent être positives ou négatives, sont généralement très faibles, de l'ordre de 10 4. Cepenw dant, certains matériaux tels que les alliages de terres rares et de métaux de transition ont des allon- gements beaucoup plus grands, de l'ordre de 10 2, à des températures cryogéniques et pour des champs ma gnétiques inférieurs à 1 Tes la En fait, ces matériaux présentent une forte magnétostriction dans un interval le de température compris entre Le zéro absolu et une température T qui est fonction de La nature du c matériau, par exemple 140 K pour L'alliage zinc-dysprosium. Il se peut que La température Tc précitée soit relativement éloignée du zéro absolu, mais le zéro absolu est toujours la borne inférieure de l'in- tervalle dans lequel la magnétostriction est importante : c'est dans ce sens que L'expression "fortement magnétostrictif aux températures cryogénique5" est employée dans la présente description. D'autre part, le vérin solide faisant partie de la vanne objet de L'invention peut être considéré comme un transducteur puisqu'il permet de transformer de l'énergie électrique ou éLectromagnétique en énergie mécanique. C'est pourquoi, dans La suite du présent texte, on emploiera indifféremment Le mot "vérin ou Le mot "transducteur". Deux types de transducteurs électromécaniques sont usuellement employés : ils sont soit piezo- électriques soit magnétostrictifs. Les transducteurs -piézoélectriques ont été jusqu a ce jour les plus utilisés : la conversion d'énergie électrique en énergie mécanique ou vice versa se fait via le changement de longueur du matériau associé au changement de tension éLectrique qui lui est appliquée. Le changement de longueur est exprimé, de façon relative, par 114 étant la longueur et AR le changement de Longueur absolu du matériau. Sa valeur maximum reste assez faible, de l'ordre de 4.10-4. D'autre part, les transducteurs piézoélectriques restent d'un usage relative ment délicat en raison de Leur fragilité.De plus, l'utilisation des hautes tensions électriques néces- saires n'est pas toujours compatible avec le milieu d'emploi. L'usage de transducteurs magnétostrictifs est base sur le changement de longueur du matériau magnétique lorsqu'il est soumis à une variation de champ d'induction magnétique. Cette induction magnétique étant créée par un circuit électrique, on retrouve bien encore la possibilité de convertir de l'énergie électromagnétique en énergie mécanique. Réciproquement une contrainte mécanique changeant la longueur du matériau magnétostrictif modifie l#induc- tion magnétique. Si le mécanisme de la magnétostric- tion est connu depuis longtemps (J.P. Joule dans "Surgeon's Annals of Elect. 8, 219 (1842)), les trans- ducteurs magnétostrictif n'ont plus guère été utilisés après la Seconde Guerre Mondiale faute de matériaux à forts changements de longueurs : Qt n'est que de l'ordre de 4.10 5 pour le nickel. La découverte récente de fortes magnétostrictions dans les alliages de terres rares à relancé l'intérêt pour de tels transducteurs. A titre d'exem~ ple d'applications, on peut citer l'émission et la réception d'ondes ultrasonores en milieu liquide (Sonar), les tables vibrantes, le positionnement dyna- mique de pièces d'optique, l'accord. de cavités hyper- fréquences, la détection rapide de fissures dans des réacteurs nucléaires, la réalisation de lignes à retard variable, la régulation de microdébit, ... Les études se sont limitées à ce jour aux composés de terres rares de structure cubique de type phases de Laves, RFe2, ou R désigne une terre rare.Ils sont magnétiques à la température ambiante et révèlent des changements de longueur #l pouvant atteindre 2,6.10-3 l pour TbFe2. La comparaison avec les céramiques montre les avantages de ces transducteurs magnétostrictifs RFe2. Cependant, leur fragilité mécanique en interdit l'utilisation sous cette forme : dans Le cas de TbFe2, il faut accroître Le pourcentage atomique de terbium (39X environ), pour augmenter les propriétés mécaniques, ce qui n'est réalisé qu'au prix d'une réduction de la magnétostriction maxima. D'autre part, un tel transducteur magnétostrictif à t'état polycristaltin présente deux graves désavantages : premièrement, la magnétostriction étant une propriété très anisotrope, le changement de longueur est réduit par un effet de moyenne spatiale sur L'orientation des grains.Deuxié -mement, l'anisotropie magnétocristalline étant très forte dans tout composé de terre rare, la saturation du matériau et donc son changement de longueur maximum nécessitent de très forts champs magnétiques. La réalisation d'un bon transducteur impose en conséquence à la fois une technique d'orientation privilégiée des grains à La fabrication et une annulation partielle de l'anisotropie par l'alliage de deux terres rares d'anisotropie opposées comme le terbium et le dysprosium : de bons résultats ont été obtenus avec des alliages tels que Tb0,3Dy0,7Fe2 ou Tb0,25Dy0,75Fe2 ; mais la complexité de fabrication fait que les transducteurs magnétostrictifs bases sur le système RFe2 avec des substitutions de terres rares etlou de métal allié n'ont pas entièrement répondu aux espoirs qu'ils avaient fait nature. Les composés cubiques de terres rares avec le zinc, le cuivre, le cadmium, l'argent, le magnésium cristallisent dans la structure de type CsCl. Le métal allié étant non magnétique, leur température d'ordre magnétique varie de quelques Kelvin à 200 K pour TbZn. Leur magnétostriction est la plus forte observée à ce jour : par exemple elle atteint 8.10 à la températu- re de l'hélium liquide et 4.10-3 à celle de l'azote liquide pour DyZn qui s'ordonne ferromagnétiquement à Tc = 140 K (-133 C). Mais dans l'état paramagnétique c pour une induction magnétique de 9 Tesla elle n'est plus que de 10 5 à 200 K pour DyZn et de 4O10 6 à 300 K pour TbZn (T c = 200 K). Ceci montre que l'utilisation de tels transducteurs n'est efficace qu à des tempéra- tures cryogéniques, généralement en-dessous de 100 K. Cependant, le remplacement partiel de la terre rare, telle que le dysprosium, par du gadolinium augmente le point d'ordre ferromagnétique au détriment d'une lOgiç re chute de la magnétostriction, et peut élargir le domaine thermique d'utilisation. D'autres composés sont décrits dans l'article de P. Morin, K. Rouchy et E. du Tremolet de Lacheisserie paru dans Physical Review B, vol.16, n 7, Yer octobre 1977,sous le titre "Magnetoelastic properties of RZn equiatomic compounds". Au contraire des composés de type RFe2* préa cédemment décrits, ces composés ont une excellente tenue mécanique et peuvent être utilisés tels quels, à la bonne stoechiométrie, sans perte de pouvoir magnétostrictif. D'autre part, les remplacements partiels d'une terre rare par une autre et/ou de l'élément ai Lié par un autre ne compliquent pa-s la métallurgie de ces matériaux. Une caractéristique importante de ces composés est la possibilité d'obtenir, pour un homme de l'art, des cristaux de taille importante (quelques cm3) comme cela sera expliqué par la suite. Un transducteur magnétostrictif à l'état monocristallin présente des avantages décisifs. En l'absence de champ d'induction magnétique, le matériau est polydomaine ; dans chaque domaine- magnétique, l'aimantation pointe selon une seule des directions cristallographiques favorisées par cristallographiquesl'anisotropie magnétocristalline chaque domaine est déformé de façon maximale par La magnétostriction.Faire varier La longueur du matériau revient à faire varier la population de différents domaines par l'application d'un champ selon une direction de facile aimantation : c'est donc un simpLe problême d'énergie magnétostatique ; il suffit d'appliquer un champ égal ou supérieur au champ démagnétisant pour rendre le matériau monodomaine et obtenir le changement de longueur maximum. Techniquement, ce champ démagnétisant est d'autant plus faible que Le matériau est plus long par rapport à sa section, ce qui par ailleurs correspond à L'obtention de l'allon- gement absolu At maximum pour un -# imposé par le matériau : pour un cyLindre de DyZn de 15 mm de Longueur et 2,5 mm de diamètre, le champ démagnétisant est inférieur à 120 kA/met l'aLlongement absolu selon Le champ appliqué est de l'ordre de 100 m à la température de L'héLium liquide. Un autre avantage de l'état monocristallin est que Le matériau présente généraLement les caractéristiques d'un ferromagnétique doux, malgré une forte anisotropie magnétocristalline. En effet, Les parois entre domaines magnétiques ne peuvent pas se figer sur des joints de grains comme dans un polycristal : c'est Le cas des composés de type RZn ferromagnétiques où les champs coercitifs sont négligeables.IL en résulte que Le champ nécessaire à L'obtention du changement de Longueur maximum reste proche du champ démagnétisant, à une valeur très inférieure à celle fournie par un circuit électromagnétique réalisé aisément par un homme de l'art. La courbe de réponse #l (H) varie donc l très fortement dans les champs faibles avec une pente de l'ordre de 40 ou 50 nm/A. L'amélioration par rapport aux meilleurs transducteurs (polycristallins) RFe2 est d'environ un facteur 3. Dans le cas d'utiLi- sations tant statiques que dynamiques (soit en émetteur, soit en récepteur d'ondes ultrasonores dans la dernière hypothese), le rapport de conversion entre signaux électrique et mécanique est donc extrêmement élevé. Les différents composés équiatomiques de terres rares de structure type CsCl peuvent être obtenus sous forme monocristalline selon différentes méthodes, mais en particulier celle dite de Bridgman Cette dernière méthode basée sur un refroidissement lent depuis La phase liquide sous un gradient spatial de température s'impose lorsque le mbtal allié (ou la terre rare) a une forte pression de vapeur saturante, ce qui est Le cas du zinc, du cadmium et du magnésium : il faut en effet utiliser des creusets scellés de métal réfractaire. Les conditions de croissance de cristaux ayant un réseau cubique centré impliquent généralement une croissance par empilement des plans atomiques perpendiculairement à un axe quaternaire du réseau cri sa tallin : cet axe, orienté selon le gradient de température, se trouve jouer un rôle privilégié du fait des contraintes internes de croissance. En effet, lorsque le monocristal s'ordonne ferromagnétiquement, la ré partition en domaines magnétiques est nettement anisotrope en faveur de cet axe de facile croissance cristalline.A titre d'exemple, dans un cristal de DyZn où les directions de facile aimantation sont les 3 axes quaternaires, la répartition suivante a été observée à l'aide de jauges de contraintes : dans 70% des domaine nes, l'aimantation pointe selon l'axe quaternaire de facile croissance, les 30% restants des domaines se répartissent selon les 2 autres axes quaternaires. Cette particularité peut conduire à une utilisation meilleure de la magnétostriction. En effet, un cylindre monocristallin de DyZn tailLé selon une de ces 2 directions quaternaires défavorisées par la croissance se raccourcit selon son axe lors de la mise en domaines magnétiques en l'absence de champ appliqué (l'énergie des contraintes internes équilibrant l'énergie magnétostatique rayonnée).Mais il reste facile par l'application d'un champ magnétique de saturer le cylindre selon son axe et donc de l'allonger au maximum : la valeur utilisable #l depuis cet état l désaimanté anisotrope se trouve donc plus grande que dans le cas théorique d'un état désaimanté isotrope (réciproquement tailler le cylindre selon L'axe de facile croissance cristalline serait maladroit, car réduisant le changement de longueur tt disponible pra- z tiquement).Avec la répartition en domaines précédemment évoquée, le changement de longueur parallèle au champ appliqué atteint 7.10 3 au lieu de 5.10 3 dans le cas d'une répartition isotrope et se rapproche donc de la valeur limite de 8,10-3, Le champ nécessaire à la saturation doit compenser l'énergie des contraintes en plus de l'énergie magnétostatique de l'état saturé selon l'axe du cylindre : il peut atteindre 400 ou 500 kA/m ce qui est toujours réalisable à L'aide d'un circuit électromagnétique simple. Notons enfin que, pour une croissance simultanée de quelques grains dans le creuset scellé, ces grains présentent un axe quaternaire faiblement désorienté les uns par rapport aux autres un tel matériau reste utilisable comme transducteur. L'invention apparaîtra mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une vanne froide selon l'invention, et - la figure 2 est une vue schématique en coupe illus trant l'apptication de la vanne objet de l'invention à la régulation d'un débit d'hélium Liquide. Si l'on se reporte à la figure 1, on voit que la vanne objet de l'invention, portant la réfereno ce générale 1, se compose d'un tube 2 dont une extr6- mité 4 est ouverte et a une forme telle qu'elle puisse servir de siège de vanne à un obturateur sphérique 6. Celui-ci est placé à l'intérieur d'un élément de raccordement 8 qui présente deux ouvertures a La première 9 est filetée et peut recevoir le tube 2 qui est luimême muni d'un filetage extérieur Il au voisinage de son extrémité 4 tandis que L'autre ouverture 13 met l'élément 8 en communication avec un réservoir dshé- lium Liquide (non représenté). La bille 6 est appliquée sur son siège de vanne 4 par une rondelle élasti- que 10 ou par tout autre moyen équivalent.A I 0inté- rieur du tube 2 est placé un vérin solide ou transducn teur 12, qui se présente sous la forme d'un barreau dont une première extrémité 14 est placée au voisinage immédiat de l'obturateur 6, éventuellement en contact avec ce dernier, tandis que l'autre extrémité 16 du barreau 12 est maintenue en butée par une vis de reglage 18. Celle-ci peut coopérer avec un filetage 20 prévu à L'intérieur du tube 2 et elle est commandée au moyen d'une tige 22, représentée schématiquement en traits mixtes sur la figure. Dans la vis de réglage 18, on a prévu un ou plusieurs passages 24 permettant la circulation de l'hélium liquide. Le vérin solide 12 est placé dans un champ magnétique au moins sur une partie de sa Longueur. Ce champ peut, par exemple, être produit par un solénoide 26 placé autour du tube 2 entre la vis 18 et l'extrémité 4 du tube. Le vérin est réalisé en un matériau fortement magnétostrictif aux températures cryogéniques qui peut être notamment un alliage d'une terre rare avec un métal de transition, par exemple un alliage de zinc et de dysprosium, et se présente sous la forme d'un petit cylindre monocristallin taiLLe seLon un axe cubique : en effet, les propriétés de magnétostriction d'un matériau ne sont pas Les mêmes dans toutes Les directions cristallographiques et il faut choisir l'orientation qui donne l'allongement te plus important. Le fonctionnement de L'appareil est le suivant : au départ, La rondelle élastique 10 applique de manière étanche l'obturateur 6 sur L'extrémité 4 du tube 2. A l'aide de la vis de réglage 18 manoeuvrée au moyen de la tige 22, on amène l'extrémité 14 du barreau 12 en contact avec L'obturateur 6, mais sans que celui-ci soit décollé de son siège. La vis 18 est ensuite bloquée en position et elle sert de butée à l'extrémité 16 du barreau 12. Lorsqu'on fait passer un courant dans le solénoide 26, un champ magnétique est créé au niveau du barreau 12 et celui-ci subit un al longement pouvant atteindre 10 2 relatif du à la ma- gnétostriction. Comme il ne peut pas s'allonger du coté de la vis 18, il s'allonge du côté de son extrémité 14, ce qui a pour effet de pousser La bille 6 à l'encontre de la force exercée par La rondelle élastique 10. Ainsi, L'hélium liquide peut passer entre La bille et le siège de vanne. Il circule ensuite à l'intérieur du tube 2, d'abord entre le vérin solide 12 et la paroi intérieure du tube, puis le long des passages 24 prévus dans la vis 18. Lorsqu'on fait cesser le passage du courant dans le solénoide 26, le transducteur 12 revient à sa longueur initiale et La rondelle 10 ap plique à nouveau L'obturateur 6 contre L'extrémité 4 du tube. Le dispositif devant être utilisé à basse température, il est important que le champ de t Tesla soit obtenu sans trop dissiper d'énergie. Pour des températures très basses (hélium liquide), le solinoi de 26 est simplement constitué par un fil supraconducteur, donc sans perte.Pour des températures plus élevés (hydrogène liquide et au-delà), il est facile de recourir à un circuit magnétique contenant du fer afin que le solénoide puisse produire le champ nécessaire sans réclamer trop d'énergie. Une limite supérieure de fonctionnement existe par ailleurs pour le vérin sol; de, elle est donnée par le point d'ordre magnétique du matériau constituant. Pour l'alliage zínc-dysprosiume par exemple, l'essentiel du pouvoir magnXtostrietif disparaît à 140 K. On voit donc que la vanne objet de l'inven- tion est très simple à réaliser et peu encombrante puisque le vérin est placé à l'intérieur du tube. De plus, étant donné la nature microscopique du phénomène de magnétostriction, on obtient une remarquable pro gressivité du déplacement de l'obturateur 6 et donc une remarquable progressivité du débit d'hélium, meme s'il est nécessaire d'exercer une force importante sur L'obturateur pour obtenir la fermeture de la vanne. On peut remarquer qu'en position de fermeture, ctest a dire en L'absence de courant dans le solénoide 26, il n'est pas nécessaire que l'extrémité 14 du barreau 12 soit en contact avec l'obturateur 6.Il suffit que cette extrémité soit suffisamment proche de l'obturas teur pour que l'allongement du barreau sous l'effet du champ magnétique créé par le solénoide 26 provoque un allongement suffisant pour décoller l'obturateur de son siège 4. La figure 2 représente une installation de pompage d'hélium liquide utilisant la vanne objet de l'invention. On voit sur cette figure que la vanne 1 est placée à L'intérieur d'un récipient 28 contenant une masse 30 d'hélium liquide, L'élément de raccordement 8 étant lui-même placé à l'intérieur du liquide et en communication directe avec celui-ci. Le tube 2 est réalisé en acier inoxydable et il est en communication avec une pompe 34 placée à l'extérieur du récipient 28. Une poignée 36 permet de manoeuvrer la tige 22 et de régler la position de la vis 18. Une capsule manométrique 38, en communication avec la partie du tube 22 située à l'extérieur du récipient 28, est reliée à un indicateur de pression 40.Celui-ci permet de connaître le débit d'hélium au travers de la vanne car, dans le domaine des faibles pressions, il existe une relation linéaire entre le débit et la pression qui ne dépend que de la capacité de la pompe. Quant au solénoide 26, il est relié à une alimentation stabilisée 32 au moyen de fils 27. Les essais réalisés avec le montage illustré à la figure 2 ont permis les constatations suivantes Le préréglage de la vis 18 ne pose pas de problème particulier car on sent bien le contact de la vis 18 sur le barreau 12. D'autre part, la fermeture de la vanne à L'aide d'une rondelle élastique donne une excellente étanchéité si la rondelle est suffisamment comprimée. D'autre part, le débit d'hélium augmente exponentiellement avec le courant circulant dans le solénoide. On peut ainsi assurer de petits débits avec une grande précision, mais la même vanne peut aussi donner des débits importants.Enfin, le débit de la vanne est très reproductible à court terme, ce qui indique une bonne fidélité du déplacement, mais à long terme on constate une décroissance du débit pour un courant donné : c'est là un effet des impuretés qui encombrent l'étroit passage ouvert entre le siège de vanne et la bille. Pour garder un débit constant, il faut donc augmenter progressivement le courant dans le solénoide de commande mais, malgré cela, on a toujours une grande précision dans le contrôle du débit. Le dispositif de la figure 2 a également été utilisé pour faire des essais de régulation d'un débit d'hélium liquide en présence d'impuretés. Pour cela, on a ajouté au montage un régulateur 42 représenté schématiquement en traits mixtes sur la figure, relié d'une part à l'indicateur de pression 40 et d'autre part à l'alimentation stabilisée 32. L'indicateur 40 donne avec précision la pression à l'entrée de la pompe primaire 34 et fournit une tension électrique analogue. Cette tension est lue par le régulateur 42 qui s'efforce de la maintenir constante en faisant varier une tension de sortie. Cette sortie commande l'alimentation stabilisée 32 sur laquelle est branché le solénoide 26. On a pu constater que, sur une durée de 24 heures, la pression est restée constante à la valeur de 1,90 Torr avec une précision de 0,01 Torr. On a également remarqué que l'accumulation des impure tés à l'extrémité du tube 2 imposait une ouverture lente et automatique de la vanne, mais le débit a pu être maintenu constant. Ainsi, la vanne objet de l'invention présen- te des avantages particulièrement intéressants puise qu'elle est simple à réaliser et peu encombrante, et qu'elle permet de réguler avec une très grande précision un débit d'hélium liquide. Quant à l'accumulation d'impuretés à l'entrée de la vanne, ce n'est pas un inconvénient gênant puisqu'en réglant le courant passant dans le solénoide, on peut augmenter très pro gressivement l'ouverture de la vanne afin de maintenir un débit constant. Enfin, l'invention ne se limite pas au seul mode de réalisation décrit ici, mais on peut envisager des variantes sans sortir pour autant du cadre de L'invention. Par exemple, si on a décrit un dispositif dans lequel le vérin solide subit un allongement lorsqu'on le soumet à un champ magnétique, on peut également utiliser un matériau à magnétostriction négative qui applique la bille sur un siège de vanne en l'absence de champ magnétique. REVENDICATIONS 1. Vanne froide, du type comportant un tube (2) ouvert à une extrémité (4) et un obturateur (6) pouvant être appliqué de manière étanche sur L'extré- mité ouverte dudit tube (2), caractérisée en ce qu'elle comprend en outre - un vérin solide (12) en matériau fortement magnétostrictif aux températures cryogéniques, placé à l'intérieur du tube (2) et ayant deux extrémités dont L'une (14) est située au voisinage de l'obutura- teur (6), - un système (18) de réglage de La position du vérin solide (12) à L'intérieur du tube (2) ce système (18) étant apte à servir de butée à l'autre extrémité tel6) du vérin solide (12), et - des moyens (26) permettant de créer un champ d'induction magnétique et disposés de manière à plonger au moins une partie dudit vérin solide (12) dans ce champ d'induction magnétique. 2. Vanne froide selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens pour créer un champ d'induction magnétique comprennent un solénoide (26). 3. Vanne froide selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le vérin solide (12) est réalisé en un alliage d'au moins une terre rare avec au moins un métal de transition. 4. Vanne froide selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite terre rare est choisie dans le groupe constitué par le dysprosium, le terbium et le gadolinium. 5. Vanne froide selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite terre rare est du dys prosium. 6. Vanne froide selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit métal de transition est choisi dans le groupe constitué par le zinc, le cadmium, le magnésium, le cuivre et l'argent. 7. Vanne froide selon la revendication 6, caractérisée en ce que le métal de transition est du zinc. 8. Vanne selon L'une quelconque des revendications t à 3, caractérisée en ce que ledit vérin solide (12) est réalisé en un alliage équiatomique de zinc et de dysprosium. 9. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit vérin solide (12) est réalisé en un matériau fortement magnétostrictif aux températures cryogéniques ayant une structure cubique de type chlorure de césium.