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零蒸发自供液氦的超导磁体液氦杜瓦瓶二

浏览次数:77发布日期:2021-03-02

氦气被赶到杜瓦上方的液氦贮槽中,被氦冷凝器冷却。这样,由于液氦杜瓦瓶上方的液氦贮槽和下方的超导磁体存在温差,便形成了自然对流循环,超导磁体会不断被下沉的冷氦气冷却,直至达到液氦温度。在02MPa的正压力, 则液氦贮槽内的氦液面计读数会增大,G-M制冷机二级冷头上的氦冷凝器将补充的氦气液化,说明实现了自供液氦。图3为杜瓦的降温过程曲线,直接将浸泡式超此过程中,要不断地给液氦杜瓦瓶内胆补充氦气。导磁体从室温冷却至液氦温度,用时96小时,制冷机吃气量为一瓶高压钢瓶氦气,约合气体标准状态(273K,101325Pa)下6立方米。在降温和生产液氦过程中一直在补充室温氦气,液氦贮槽的冷屏温度维持在58K,磁体内冷屏温度维持在64K。杜瓦内胆的液面计显示每小时氦液面升高0.25cm,即每小时可生产185毫升液氦,换算成氦液化率为4.4升
4漏热估算
G-M制冷机冷头的热负荷有辐射漏热,吊装拉杆的传导漏热,固体支撑的传导漏热,颈管的传导漏热;二级冷头的热负荷有辐射漏热,吊装拉杆的传导漏热,测量线的传导漏热。磁体通电时,还有焦耳热,接触电阻发热,涡流损耗发热。杜瓦夹层真空度达到1.5×10-4Pa,残余气体漏热很小,可以忽零蒸发自供液氦的超导磁体杜瓦配置住友SR DK-408D型号的G-M制冷机是用户的要求,其二级冷头在温度4.2K时制冷量只有1.0W。而同类型的零蒸发并且可生产液氦的杜瓦,如美国略[2]。表1为各项漏热的计算结果。根据漏热计算,查G-M制冷机热负荷曲线(图2),可得知一、二级冷头工作时的温度应在38K和4.1K。在降温和生产液氦过程中一直在补充室温氦气,一、二级冷头均高于理论值。Quantum Design公司已商业化的超导量子磁强计(SQUID magnetometer) 杜瓦, 每小时可生产83.3毫升液氦[3],氦液化率约为2升/天,配置的G-M制冷机型号是住友SR DK-415E, 其二级冷头在温度4.2K时制冷量为1.5W。本杜瓦若同样配置SR DK
结论
测量线的传导漏热
零蒸发自供液氦的超导磁体杜瓦可以将冷质量60kg的浸泡式超导磁体从室温冷却至液氦温度,用时96小时。不补气时可以长期维持零蒸发运行;补
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实验结果及分析从2007年3月至2009年6月共进行了7次降气时可以生产液氦。与国外同类杜瓦相比,零蒸发
自供液氦的超导磁体液氦杜瓦瓶在热绝缘方面具有技术领温实验,每次都顺利地将超导磁体冷却至液氦温度。在预冷期间,只需保证电和冷却水的供应。白天人工调节氦气阀,使之略为正压;晚上供气量略小即可,无需人员看管,负压运行是容许的,次日视内胆
先优势,已申请实用新型**并获得了授权。

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