(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導性の良好な材料により形成されてなる第１の壁部と、該第１の壁部より熱伝導性が低い材料により形成されてなる第２の壁部とにより構成されており、該第１の壁部と第２の壁部が協働して密閉された断熱層を形成されると共に、該第１の壁部が形成する冷媒収納部に超伝導素子及び該超伝導素子を冷却する冷媒が実装される冷却容器と、
該冷却容器に形成された上部開口部を気密状態で封止する蓋体と、
該冷媒を液化する能力を有し、該第１の壁部を冷却することにより該冷媒を冷却し液化する冷却手段とを具備する超伝導素子の実装装置であって、
該冷却手段を複数段冷凍機により構成し、該第１の壁部を冷却し該冷媒収納部内の冷媒を液化しうる能力を有する第１の冷凍機を該第１の壁部下部に配設し、該第１の冷凍機よりも冷却能力が高い第２の冷凍機を該第１の冷凍機の鉛直方向下部に配設し、
かつ、該断熱層内において少なくとも該冷媒収納部を内包する第２の断熱層を形成するよう配設された第３の壁部を設け、
該第２の冷凍機が該第２の断熱層を冷却しうる構成としたことを特徴とする超伝導素子の実装装置。
【請求項２】
該冷却手段を該第１の壁部の鉛直方向下部に配設したことを特徴とする請求項１記載の超伝導素子の実装装置。
【請求項３】
該超伝導素子と接続される室温作動半導体素子を該第２の壁部の外部に配設すると共に、該超伝導素子と該室温作動半導体素子とを電気的に接続する電気接続部材を該第１及び第２の壁部を貫通して配設し、
かつ、少なくとも該電気接続部材が該第１の壁部を貫通する位置に、該第１の壁部の材料及び該電気接続部材の材料に共に親和性を有する材料により構成されるホルダを設けてなることを特徴とする請求項１または２に記載の超伝導素子の実装装置。
【請求項４】
該第２及び第３の壁部、及び第１と第２の冷凍機の接続部分に、該第２の冷凍機で発生する振動が該冷媒収納部に伝達するのを防止する防振機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の超伝導素子の実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は超伝導素子の実装装置に係り、特に冷却を必要とする超伝導素子を実装する超伝導素子の実装装置に関する。
【０００２】
近年、Ｎｂジョセンフソン接続素子を用いた超伝導集積回路が数多く報告されている。ジョセフソン接合素子を用いた回路は高速で作動し、しかも低消費電力てあるため、高速プロセッサの実現が可能である。
【０００３】
この回路動作には、超伝導素子を極低温（Ｎｂ素子の場合には零下２６９℃程度）に保持する必要がある。
【０００４】
従って、超伝導素子を極低温状態で保持する実装装置が重要な因子となる。
【０００５】
【従来の技術】
通常、Ｎｂジョセンフソン接続素子を作動させるには、冷媒として液体ヘリウム（Ｈｅ）を用いることが多い。即ち、液体Ｈｅを収納したデューア瓶(Dewar vessel)内に超伝導回路チップを浸漬し、同軸ケーブル等を利用して室温雰囲気中にある他の機器と電気的に接続するよう構成されていた。
【０００６】
このような手段を採った場合、同軸ケーブルの長さとして、最短でも１ｍ程度は必要となり、伝播遅延時間としては１０ｎｓ程度になると見積もられ、これでは高速（例えば１ｎｓ以下）の超伝導回路の運転は不可能である。
【０００７】
そこで本発明者は、先に超伝導回路を高速で運転することを可能にするための超伝導素子の実装装置を提案した（特願昭６３−２７６０２３号）。
【０００８】
図７は、前記した本発明者が提案した超伝導素子の実装装置１を示している。同図に示す実装装置１は、Ｎｂジョセンフソン素子等の冷却集積回路チップ２を搭載する回路基板３と、室温動作回路チップ４を搭載する回路基板５との間を、冷媒となる液体ヘリウム（Ｈｅ）６を収納した冷却容器（デューア瓶）７の真空断熱層８を貫通する電気信号ケーブル９により電気的に接続した構成とされている。
【０００９】
この構成とすることにより、冷却集積回路チップ２と室温動作回路チップ４との間の電気信号ケーブル９による配線長は、従前における数十分の一程度となり、冷却集積回路チップ２と室温動作回路チップ４との高速同期動作を可能とすることができる。
【００１０】
また、冷却容器７の上部には冷凍機１０に接続された冷却ヘッド１１が配設されており、電気信号ケーブル９からの侵入熱及び冷却集積回路チップ２が発熱することにより気化したＨｅを冷却して再び液化する構成とされており、液体Ｈｅ６による冷却集積回路チップ２の冷却が維持されるよう構成されていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、図７に示される実装装置１により、冷却集積回路チップ２と室温動作回路チップ４とを近接配設でき高速動作が可能となる。
【００１２】
しかるに上記の実装装置１では、冷却容器７が一つの冷却領域より構成されていたため、冷却機１０及び冷却ヘッド１１の配設位置に自由度がなく、冷却機１０及び冷却ヘッド１１は冷却容器７の上部位置に配設されていた。冷却機１０及び冷却ヘッド１１を冷却容器７の上部位置に配設される必然性は以下の通りである。
【００１３】
冷却集積回路チップ２が安定動作を行うためには、冷却集積回路チップ２は液体Ｈｅ６内に浸漬されて動作温度を一定に保つ必要がある。液体Ｈｅ６は、冷却集積回路チップ２が発生する熱及び侵入熱によって気化するが、気化したＨｅを冷却ヘッド１１が冷却し再び液化することによって液体Ｈｅ６の液量を一定に保持している。
【００１４】
この際、冷却ヘッド１１が気化したＨｅを再液化するためには、冷却ヘッド１１の温度は液体Ｈｅ６の液温より低く保たれる必要がある。これは、その温度差によって気化したＨｅから熱を奪うことが可能となるためである。そして、当然のことながら液体は冷却容器７の下方に溜まるため、冷却機１０及び冷却ヘッド１１は気化したＨｅが溜まる冷却容器７の上方に配設する必要がある。
【００１５】
しかるに、一般にＮｂジョセンフソン素子等の冷却集積回路チップ２を冷却する冷却機１０は冷却効率があまり良好でないことが知られており、従って冷却機１０は大体積化，大重量化する傾向にある（本発明者が寄稿した、IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY Vol.1,No.4,December 1991 のFig.6 の写真を参照されたい）。
【００１６】
よって、従来構成の実装装置１では、冷却容器７の上部に大体積で大重量である冷却機１０を配設せねばならず、その結果冷却機１０を高い位置で支持するための支持機構を設ける必要があり、装置全体が大型化してしまうという問題点があった。
【００１７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、小型化を図りうる超伝導素子の実装装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、超伝導素子の実装装置を下記の如く構成したことを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１の発明に係る超伝導素子の実装装置では、
熱伝導性の良好な材料により形成されてなる第１の壁部と、該第１の壁部より熱伝導性が低い材料により形成されてなる第２の壁部とにより構成されており、該第１の壁部と第２の壁部が協働して密閉された断熱層を形成されると共に、該第１の壁部が形成する冷媒収納部に超伝導素子及び該超伝導素子を冷却する冷媒が実装される冷却容器と、
該冷却容器に形成された上部開口部を気密状態で封止する蓋体と、
該冷媒を液化する能力を有し、該第１の壁部を冷却することにより該冷媒を冷却し液化する冷却手段とを具備する超伝導素子の実装装置であって、
該冷却手段を複数段冷凍機により構成し、該第１の壁部を冷却し該冷媒収納部内の冷媒を液化しうる能力を有する第１の冷凍機を該第１の壁部下部に配設し、該第１の冷凍機よりも冷却能力が高い第２の冷凍機を該第１の冷凍機の鉛直方向下部に配設し、
かつ、該断熱層内において少なくとも該冷媒収納部を内包する第２の断熱層を形成するよう配設された第３の壁部を設け、
該第２の冷凍機が該第２の断熱層を冷却しうる構成としたことを特徴とするものである。
【００２５】
また、請求項２の発明に係る超伝導素子の実装装置では、
前記冷却手段を前記第１の壁部の鉛直方向下部に配設したことを特徴とするものである。
【００２６】
また、請求項３の発明に係る超伝導素子の実装装置では、
前記超伝導素子と接続される室温作動半導体素子を前記第２の壁部の外部に配設すると共に、前記超伝導素子と室温作動半導体素子とを電気的に接続する電気接続部材を前記第１及び第２の壁部を貫通して配設し、
かつ、少なくとも前記電気接続部材が前記第１の壁部を貫通する位置に、前記第１の壁部の材料及び電気接続部材の材料に共に親和性を有する材料により構成されるホルダを設けたことを特徴とするものである。
【００２８】
更に、請求項４の発明に係る超伝導素子の実装装置では、
前記第２及び第３の壁部、及び第１と第２の冷凍機の接続部分に、第２の冷凍機で発生する振動が前記冷媒収納部に伝達するのを防止する防振機構を設けたことを特徴とするものである。
【００２９】
【作用】
上記の各手段は下記のように作用する。
【００３５】
請求項１の発明によれば、
第１の壁部と第２の壁部が協働して密閉された断熱層を形成するため、超伝導素子の設置及び交換時に蓋体を外しても、断熱層は外気にさらされることはなくなるため、断熱層の断熱効果を維持することができる。
また、断熱層内において少なくとも冷媒収納部を内包する第２の断熱層を形成するよう配設された第３の壁部を設けると共に、第２の冷凍機が前記第２の断熱層を冷却しうる構成したことにより、外部から冷媒収納部内への熱流入を確実に遮蔽することができ、第１の壁部（即ち冷媒）の冷却に要する時間を短縮することができる。
【００３６】
また、請求項２の発明によれば、
前記冷却手段を前記第１の壁部の鉛直方向下部に配設したことにより、断熱層の断熱効果を維持しつつ実装装置の小型化を図ることができる。
【００３７】
また、請求項３の発明によれば、
第１の壁部の材料及び電気接続部材の材料に共に親和性を有する材料により構成されるホルダを設けたことにより、第１の壁部と電気接続部材の接合性を向上させることができ、上記貫通位置における冷媒の漏れ防止及び断熱層のリーク防止を図ることができる。
【００３９】
更に、請求項４の発明によれば、
前記第２及び第３の壁部、及び第１と第２の冷凍機の接続部分に防振機構を設け、第２の冷凍機で発生する振動が前記冷媒収納部に伝達するのを防止する構成としたため、超伝導素子の振動に起因する誤動作を防止することができる。
【００４０】
【実施例】
次に本発明の実施例について図面と共に説明する。
【００４１】
図１は本発明の第１実施例である超伝導素子の実装装置２０（以下、単に実装装置という）の構成図である。同図において、２１は冷却容器であり、第１の容器２２（図中、梨地で示す）と第２の容器２３とにより構成されている。
【００４２】
この第１及び第２の容器２２，２３共に中空の有底四角柱形状を有した本体部２２ａ，２３ａと、この本体部２２ａ，２３ａの鉛直方向（図における上下方向）に対する上端に形成された開口部に配設された蓋体部２２ｂ，２３ｂとにより構成されている。図２に示されるように、蓋体部２２ｂ，２３ｂは本体部２２ａ，２３ａに対して着脱自在の構成となっており、後述する冷却集積回路チップ２５の第１の容器２２に対する設置及び交換を容易に行い得るよう構成されている。尚、蓋体部２２ｂ，２３ｂを本体部２２ａ，２３ａに固定する方法としては、例えばインジウムのリボン等の軽金属を開口部に配設し蓋体部２２ｂ，２３ｂで押し潰すことにより密閉する方法が考えられる。
【００４３】
また、各容器２２，２３の材質としては、第１の容器２２は熱伝導性良好な金属材（例えば銅）により構成されており、また第２の容器２３は、例えばＦＲＰ(Fiber Reinforced Plastic:繊維強化プラスチック）により形成されている。
更に、第１の容器２２に対して第２の容器２３はその形状が大きく、第１の容器２２は第２の容器２３内に内包された構成とされている。この構成とすることにより、第１の容器２２と第２の容器２３との離間部分には断熱層３１が形成される。この断熱層３１は、図示しない真空装置により略真空となるよう構成されている。
【００４４】
一方、第１の容器２２にはその内部にＮｂジョセンフソン素子等の冷却集積回路チップ２５及び冷媒２４が収納され、冷媒２４により冷却集積回路チップ２５を冷却する構成とされている。冷媒２４としては液体ヘリウム（Ｈｅ）が用いられており、この冷媒２４内に浸漬されることにより冷却集積回路チップ２５は極低温（例えば零下２６９℃程度）に冷却される。
【００４５】
冷却集積回路チップ２５は例えばセラミック製の回路基板２６に搭載されており、この回路基板２６と室温動作回路チップ２７を搭載する回路基板２８（例えばセラミック製）とは、第１の容器２２の真空断熱層を貫通する電気信号ケーブル３６により電気的に接続されている。
【００４６】
よって、本実施例に係る実装装置２０においても、従来と同様に冷却集積回路チップ２５と室温動作回路チップ２７との間の配線長を短くすることができ、冷却集積回路チップ２５と室温動作回路チップ２７との高速同期動作を可能とすることができる。
【００４７】
図３は、電気信号ケーブル３６が第１の容器２２を貫通する位置を拡大して示す図である。前記したように、第１の容器２２は銅等の導電性金属により構成されており、また電気信号ケーブル３６は例えばポリイミドフィルムに配線パターンが被覆形成された構成とされている。このポリイミドフィルムケーブルは高速信号伝播性及び低熱伝導性を有しており、電気信号ケーブル３６として用いるのに良好な特性を有している。
【００４８】
しかるに、一般にポリイミドと銅との接着は、接着剤の選択によっては不可能ではないが容易ではない。この第１の容器２２と電気信号ケーブル３６との接合が確実に行われないと、第１の容器２２に充填されている冷媒２４が断熱層３１に漏洩したり、また断熱層３１がリークしてしまうおそれがある。従って、第１の容器２２と電気信号ケーブル３６との接合を確実に行う必要がある。
【００４９】
そこで、図３に示されるようにＦＲＰよりなるホルダ３２を設け（図１には図示を省略してある）、このホルダ３２を第１の容器２２に装着すると共にその内部を電気信号ケーブル３６が貫通するよう構成した。ＦＲＰは、銅に対しても、またポリイミドに対しても親和性を有する。このため、第１の容器２２とホルダ３２との接着、及び電気信号ケーブル３６とホルダ３２との接着を共に良好な状態で行うことができ、よって冷媒２４の漏洩や断熱層３１のリークを確実に防止することができる。
【００５０】
再び図１に戻り実装装置２０の構成の説明を続ける。
【００５１】
第１の容器２２は、その下部に第２の冷凍機２９が配設された構成とされている。この第２の冷凍機２９は冷媒供給配管３５により第１の冷凍機３０と接続されている。このように、一般に実装装置２０の冷却手段は、例えばＧＭ冷凍機とＪＴ冷凍機とを複数段連設した複合構造を有する。
【００５２】
そして、第１の冷凍機３０で冷却されたヘリウム（Ｈｅ）ガスは冷媒供給配管３５を通り第２の冷凍機２９に送られ、第２の冷凍機２９で更に冷却された上で第１の容器２２を冷却する構成とされている。尚、この第１及び第２の冷凍機２９，３０で構成される冷却手段は大体積で大重量であることは前記した通りである。
【００５３】
ここで、第１の容器２２に対する第２の冷凍機２９の配設位置に注目し説明する。前記したとおり、第１の容器２２の内部には液体ヘリウム等の冷媒２４が充填されており、この冷媒２４は冷却集積回路チップ２５が発熱することにより気化するため、冷却集積回路チップ２５を常に所定温度に冷却し安定動作させるためには気化したヘリウムガスを冷却して液化する必要がある。
【００５４】
本実施例に係る実装装置２０では、被冷却体となる第１の容器２２は、銅等の熱伝導性の良好な材質により構成されているため、第２の冷凍機２９を第１の容器２２のいずれの位置に配設しても、第１の容器２２全体を冷媒２４を液化しうる温度に冷却することができる。よって、第１の容器２２を熱伝導性の良好な材質により構成することにより、第１の容器２２に対する第２の冷凍機２９の配設位置に自由度を持たせることができる。
【００５５】
一方、図１において３３は冷媒導入配管であり、上端部が第１の容器２２内の上部位置に開口すると共に、冷却容器２１を上下に貫通してその他端部は圧力制御手段となる冷媒供給装置３４に接続されている。この冷媒導入配管３３は、例えば強化プラスチック等の低熱伝導性材料により構成されており、冷媒導入配管３３を介して第１の容器２２と第２の容器２３との間で熱交換が容易に行われないよう構成されている。
【００５６】
また冷媒供給装置３４は、冷媒導入配管３３を介して冷媒２４を第１の容器２２内に供給するものである。第１の容器２２に冷媒２４を供給することにより第１の容器２２の内圧は上昇する。よって、冷媒供給装置３４は第１の容器２２に供給する冷媒２４の量を制御することにより第１の容器２２内の圧力制御を行うことが可能となり、第１の容器２２（特にホルダ３２）に印加される負荷を軽減することができる。
【００５７】
上記してきたように、本実施例に係る実装装置２０では、第１の容器２２を熱伝導性の良好な材料により構成することにより、第１の容器２２を冷却する第２の冷凍機２９の配設位置に自由度を持たせることができる。このため、第２の冷凍機２９を第１の容器２２の鉛直方向下部に配設することが可能となる。また、第２の冷凍機２９を第１の容器２２の下部に配設することにより、第２の冷凍機２９と接続される第１の冷凍機３０も第１の容器２２の下部に配設される。
【００５８】
このように、大体積で大重量の冷却手段２９，３０を実装装置２０の最下部位置に配設することにより、従来各冷凍機を高い位置に支持するために必要とされた支持機構を不要とすることが可能となり、実装装置２０の小型化を図ることができる。
【００５９】
一方、冷却手段２９，３０を第１の容器２２の下部に配設することにより、第１の容器２２の上部には構成物が配設されない構造となる。従って、前記したように第１及び第２の容器２２，２３の上部に蓋体部２２ｂ，２３ｂを開閉可能な構成で設けることが可能となり（図２に参照）、装着時及びメンテナンス時の作業性の向上を図ることができる。
【００６０】
図４は本発明の第２実施例である実装装置４０を示している。尚、同図において図１に示した第１実施例に係る実装装置２０と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
第２実施例に係る実装装置４０は、冷却容器４１を例えば銅等の熱伝導性の良好な材料により形成されてなる第１の壁部４２（梨地で示す）と、この第１の壁部４２より熱伝導性が低い例えばＦＲＰ等により形成された第２の壁部４３とにより構成したことを特徴とするものである。
【００６２】
この第１の壁部４２と第２の壁部４３とは図中に参照符号４５（以下、接合部４５という）で示す位置において接合されており、両壁部４２，４３は協働して密閉された断熱層４４を形成する。また、冷却容器４１の上部に形成された開口部には、この開口部を気密状態で封止する蓋体４６が配設されている。
【００６３】
冷媒２４は第１の壁部４２が形成する有底四角柱状の冷媒収納部４７に収納され、また冷却集積回路チップ２５は冷媒収納部４７に収納された冷媒２４内に浸漬される。
【００６４】
上記構成とされた実装装置４０では、第１の壁部４２と第２の壁部４３とが接合部４５で接合され、協働して断熱層４４を形成しているため、例えばメンテナンス時等において蓋体４６を冷却容器４１から取り外しても、断熱層４４は真空状態を維持することができる。よって、メンテナンス終了時に改めて断熱層４４の真空引きを行う必要がなくなり、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００６５】
ここで、冷却容器４１の具体的寸法の一例を述べ、これに基づき冷却容器４１の構造について説明する。
【００６６】
本実施例に係る冷却容器４１では、冷却容器４１の鉛直方向（上下方向）の長さをＬ１（例えば２０cmとする）とすると、第１の壁部４２の上下方向長さＬ２が例えば４cm，第２の壁部４３の上下方向長さＬ３が１６cmとされている（図４では図示の便宜上、第１の壁部４２の長さをと第２の壁部４３の長さに対して長く描いている）。この構成では、冷媒収納部４７が第２の壁部４３及び蓋体４６を介して外部と接続されているため、冷却容器４１の外部からこの第２の壁部４３及び蓋体４６を介しての熱流入を抑制する必要がある。
【００６７】
このため、本実施例では熱伝導性が悪いＦＲＰよりなる第２の壁部４３の長さＬ３をある程度長く設定することにより、冷却容器４１の外部の熱が冷媒収納部４７に熱流入しないよう構成した。前記した第１実施例のように第１の容器２２が閉鎖され、その全外周部分に断熱層３１により囲繞される構成であれば、断熱層３１の幅寸法は３cm程度で充分であったが、本実施例の構成では第２の壁部４３の長さＬ３の長さはその５倍程度（１５cm程度）の長さが必要となる。
【００６８】
また、前記した第１実施例の構成では、第１の容器２２の内部はほとんど液化した冷媒２４で満たされるが、第２実施例に係る実装装置４０においては、冷媒２４は接合部４５の位置より下部のみに溜まる。その理由は次の通りである。
【００６９】
ガス状の冷媒は熱伝導性金属よりなり第２の冷凍機２９で冷却されている第１の壁部４２と接触することにより熱を奪われ液化する。第１の壁部４２はその良好な熱伝導性から略均一な温度分布となっているが、接合部４５より上部の樹脂（ＦＲＰ）よりなる第２の壁部４３では、その低熱伝導性より急激な温度勾配が形成されており冷媒２４を液化するのは不可能である。このため、冷媒２４は第１の壁部４２により形成された冷媒収納部４７内で液化する。従って、本願構成の実装装置４０では、冷却集積回路チップ２５を接合部４５よりも下方に設置する必要がある。
【００７０】
図５は本発明の第３実施例である実装装置５０を示している。尚、同図において図４に示した第２実施例に係る実装装置４０と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００７１】
第３実施例に係る実装装置５０は、断熱層４４内に第３の壁部５１を設け、断熱層４４と同一真空で結ばれた冷凍機２９，３０用の冷却用断熱層５２を形成したことを特徴とするものである。この第３の壁部５１は、熱伝導性の良好な金属材料（例えば銅）等により構成されている。この構成とすることにより、断熱層４４及び冷却用断熱層５２の真空引きを一括的に行うことが可能となり、真空引き作業の容易化を図ることができる。
【００７２】
また、前記したように冷却手段は一般に複数段の冷凍機（本実施例では第１及び第２の冷凍機２９，３０による２段）を組み合わせて構成される。しかるに、各段の冷凍機による冷却のエネルギー効率は、冷凍機が生成する温度が低い程悪く、例えば４Ｋの生成能力を有する冷凍機のエネルギー効率は約１／２０００であり、また５０Ｋの生成能力を有する冷凍機のエネルギー効率は約１／５０である。
【００７３】
従って、多段構成の冷却手段の場合には、最後の段に対してそれより前の段の冷却機の方が冷却能力が高くなるよう構成されている。この理由より、本実施例の場合においても第２の冷凍機２９よりも第１の冷凍機３０の方が冷却能力は高く設定されている。
【００７４】
そこで、図５に示される如く、第３の壁部５１の下端部５１ａを冷却能力の高い第１の冷凍機３０に接続すると共に、第３の壁部５１の上端部５１ｂを接合部４５よりも上部の第２の壁部４３に接続することにより、外部より冷媒収納部４７内に侵入してくる熱流入を遮蔽することができる。また、このように外部からの熱流入を遮蔽することができることにより、冷媒収納部４７内の冷却に要する時間の短縮を図ることができる。
【００７５】
図６は本発明の第４実施例である実装装置６０を示している。尚、同図において図５に示した第２実施例に係る実装装置５０と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
第４実施例に係る実装装置６０は、第１の冷凍機３０の支持構造に特徴を有するものである。このため、図６には第１の冷凍機３０の配設位置近傍のみを拡大して示している。
【００７７】
一般に冷凍機は膨張機等の振動を発生する構成が内設されているため運転時に振動を発生する。しかるに、図５に示されるように第１の冷凍機３０が第３の壁部５１及び冷媒供給配管３５により第１及び第２の壁部４２，４３に直接接続された構成では、回路基板２６に振動が印加されてしまい冷却集積回路チップ２５の動作に悪影響を与えたり、電気信号ケーブル３６が第１及び第２の壁部４２，４３を貫通する位置において経時劣化が生じるおそれがあり望ましくない。
【００７８】
そこで本実施例においては、実装装置６０の最外周の壁部となる第２の壁部４３は床面６１に固定された支持部材６２により固定すると共に、この支持部材６２よる支持位置よりも下部位置において、冷媒供給配管３５，第２の壁部４３，第３の壁部４１に夫々ベローズ等からなる柔軟構造部６３〜６５を設けた。更に、第１の冷凍機３０の振動は第２の壁部４３の底面部４３ａと床面６１との間に配設されたスプリング６６により吸収する構成とした。
【００７９】
上記構成とすることにより、第１の冷凍機３０の振動はスプリング６６により減衰され、更に第１の冷凍機３０で発生した振動は柔軟構造部６３〜６５によりそれより上部に伝達することを防止される。よって、第１の冷凍機３０の振動が回路基板２６や、電気信号ケーブル３６が第１及び第２の壁部４２，４３を貫通する部分に印加するのを防止でき、これにより冷却集積回路チップ２５の確実な動作を担保でき、また実装装置６０の信頼性を向上させることができる。
【００８０】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、下記のような効果を奏することができる。
【００８６】
請求項１の発明によれば、第１の壁部と第２の壁部が協働して密閉された断熱層を形成するため、超伝導素子の設置及び交換時に蓋体を外しても、断熱層は外気にさらされることはなくなるため、断熱層の断熱効果を維持することができる。
また、断熱層内において少なくとも冷媒収納部を内包する第２の断熱層を形成するよう配設された第３の壁部を設けると共に、第２の冷凍機が前記第２の断熱層を冷却しうる構成したことにより、外部から冷媒収納部内への熱流入を確実に遮蔽することができ、第１の壁部（即ち冷媒）の冷却に要する時間を短縮することができる。
【００８７】
また、請求項２の発明によれば、冷却手段を第１の壁部の鉛直方向下部に配設したことにより、断熱層の断熱効果を維持しつつ実装装置の小型化を図ることができる。
【００８８】
また、請求項３の発明によれば、第１の壁部の材料及び電気接続部材の材料に共に親和性を有する材料により構成されるホルダを設けたことにより、第１の壁部と電気接続部材の接合性を向上させることができ、上記貫通位置における冷媒の漏れ防止及び断熱層のリーク防止を図ることができる。
【００９０】
更に、請求項４の発明によれば、前記第２及び第３の壁部、及び第１と第２の冷凍機の接続部分に防振機構を設け、第２の冷凍機で発生する振動が前記冷媒収納部に伝達するのを防止する構成としたため、超伝導素子の振動に起因する誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である実装装置の縦断面図である。
【図２】開閉蓋を取り外した状態の実装装置を示す要部縦断面図である。
【図３】電気信号ケーブルが第１の容器を貫通する位置を拡大して示す図である。
【図４】本発明の第２実施例である実装装置の縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施例である実装装置の縦断面図である。
【図６】本発明の第４実施例である実装装置の部分拡大図である。
【図７】従来の実装装置の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２０，４０，５０，６０  実装装置
２１，４１  冷却容器
２２  第１の容器
２３  第２の容器
２２ａ，２３ａ  本体部
２２ｂ，２３ｂ  蓋体部
２４  冷媒
２５  冷却集積回路チップ
２６，２８  回路基板
２７  室温動作回路チップ
２９  第２の冷凍機
３０  第１の冷凍機
３１，４４  断熱層
３２  ホルダ
３３  冷媒導入配管
３４  冷媒供給装置
３５  冷媒供給配管
３６  電気信号ケーブル
４２  第１の壁部
４３  第２の壁部
４５  接合部
４６  蓋体
４７  冷媒収納部
５１  第３の壁部
５２  冷却用断熱層
６１  床面
６２  支持部材
６３〜６５  柔軟構造部
６６  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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