[实用新型]一种高温超导磁悬浮实验车展品用金属薄底液氮低温容器

说明书

技术领域

本实用新型属于液氮低温容器技术领域，特别涉及一种高温超导磁悬浮实验车展品用金属薄底液氮低温容器。

背景技术

随着高温超导材料研究的不断进展，超导材料的应用前景也越来越受到人们的重视和期待。为直观展示和普及有关超导材料特性的物理知识，大量的超导展品受到了科技展馆和大中院校的青睐，尤其是高温超导磁悬浮实验模型。模型中通常采用的方法是将超导体放在简单的绝热材料容器中，然后在容器中放入液氮进行冷却。其不足之处在于该种容器液氮消耗比较快，因而超导体的工作持续时间较短。而且展品外部结霜现象十分严重，影响展品的演示效果。为了解决这一问题，必须设计一种小巧的容器既能满足保温时间又能解决外部结霜现象，而且容器的尺寸由于展品设计的特殊需要不能很大。为保证高温超导磁悬浮实验车具有尽可能大的有效悬浮高度，即高温超导体块材与永磁轨道之间的间隙(即磁悬浮高度)尽可能大，并使得高温超导体块材一直工作在液氮温区以维持其超导特性。因而对于实验车的液氮低温容器要求有较高的隔热特性，而通常采用真空容器，而在展品应用中，真空强的尺寸又受到很大的局限，尤其容器底部要求越薄越好。这样可以使得置于低温容器中的超导块材(YBCO超导块)与永磁轨道表面的有效距离缩短，从而提高悬浮效率；同时，由于容器在较强磁场下工作，为保证实验车的正常工作，此薄底液氮低温容器应是无磁或弱磁材料，又同时必须具备较强的机械强度。

发明内容

本实用新型针对现有技术中高温超导磁悬浮实验车展品用液氮容器液氮消耗比较快使得超导体的工作持续时间较短，展品外部结霜现象严重，影响展品的演示效果而提出一种高温超导磁悬浮实验车展品用金属薄底液氮低温容器。

一种高温超导磁悬浮实验车展品用金属薄底液氮低温容器，其特征在于，该容器为具有内外双层套筒的真空容器，包括内胆和外胆，容器顶部内胆和外胆之间设置盖环，盖环通过焊接方式将内胆和外胆连接，使内外胆之间形成真空夹层，外胆顶部外围设置套环，外胆上设置真空抽气口，容器底部内胆和外胆之间设置支撑垫。

所述容器底部内胆和外胆之间的距离小于5mm。

所述容器高度为80-100mm。

一种优选的技术方案为：所述盖环与内胆焊接处与距离内径0.5-0.9mm处设有1个凹槽。

一种优选的技术方案为：所述盖环与外胆焊接处与距离外径0.5-0.9mm处加工1个凹槽。加工凹槽的目的是，使顶部盖环与内胆、外胆进行焊接时，焊接部位厚度相差不大，不会产生凹陷和开裂。

所述内胆为无磁不锈钢桶材。

所述外胆为无磁不锈钢桶材。

所述盖环为不锈钢板。

所述支撑垫为多个环氧树脂环。

所述套环为不锈钢套环。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的高温超导磁悬浮实验车展品用金属薄底液氮低温容器液氮保存时间在2个小时以上。液氮消耗慢，使得超导体的工作持续时间长，展品外部基本无结霜现象，能够使得高温超导磁悬浮实验车展品有较好的演示效果。

附图说明

图1是液氮低温容器结构图；

图2是顶部盖环示意图；

图3是不锈钢套环示意图；

图4是垫圈摆放位置图；

图中标号：1-内胆；2-外胆；3-盖环；4-真空夹层；5-套环；6-真空抽气口；7-支撑垫。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

一种高温超导磁悬浮实验车展品用金属薄底液氮低温容器，液氮低温容器结构图如图1所示，该容器为具有内外双层套筒的真空容器，包括内胆和外胆，容器顶部内胆和外胆之间设置盖环，盖环通过焊接方式将内胆和外胆连接，使内外胆之间形成真空夹层，外胆顶部外围设置套环，外胆上设置真空抽气口，容器底部内胆和外胆之间设置支撑垫。

内外胆选择：首先外胆选用壁厚是0.8mm的不锈钢桶材，内胆选用0.4mm的不锈钢筒材。内径是109mm，高度为86mm的桶作为内胆；外径是135mm，高度为90mm的桶作为外胆；两个桶底部保持平整，厚度均为0.4mm。