[发明专利]一种干式冷却型低温超导材料的性能测试装置

说明书

本发明公开了一种干式冷却型低温超导材料的性能测试装置，其特征在于，包括真空筒(4)；真空筒(4)内包括一级冷链(3)、辐射阻隔屏(5)，辐射阻隔屏(5)内包括二级冷链(10)和样品台(11)；其中，低温冷头(2)顶部分别与波纹管(6)、阻尼器(1)连接；集成法兰(7)与真空筒(4)密封连接，低温冷头(2)的底部经该波纹管(6)、集成法兰(7)延伸到真空筒(4)内；低温冷头(2)的底部伸入辐射阻隔屏(5)内与样品台(11)连接；一级冷链(3)位于辐射阻隔屏(5)外，低温冷头(2)的一级冷端通过一级冷链(3)与辐射阻隔屏(5)连接；低温冷头(2)的二级冷端通过二级冷链(10)与样品台(11)连接。

技术领域

本发明涉及低温与超导技术领域，具体涉及到一种干式冷却型低温超导材料的性能测试装置。

背景技术

在超导领域，经过几十年的发展，低温超导技术已经在某些方面获得长足进步，比如超导铌材已经在粒子加速器方面得到广泛应用。目前，用于超导低温环境的实现，普遍的方式是依靠大型氦液化器，新型超导零部件的研究也多依靠液氦冷却。

大型氦液化器的运行需要消耗大量的电能，设备装置庞大，不利于常规实验室的普及应用，因而只有为数不多的大型研究中心可开展相关研究。

不论是大型氦液化器还是直接购买液氦，都要消耗大量珍贵的氦工质，实验开展成本高昂。液氦工质的使用具有危险性，操作过程繁琐，进一步限制了低温超导实验的普遍开展。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种干式冷却型低温超导材料的性能测试装置，用于解决以上背景技术介绍的问题。

本发明的技术方案如下：

一种干式冷却型低温超导材料的性能测试装置，其特征在于，包括阻尼器1、低温冷头2、真空筒4、波纹管6和集成法兰7；真空筒4内包括一级冷链3、辐射阻隔屏5，辐射阻隔屏5内包括二级冷链10和样品台11；其中，

所述低温冷头2顶部为大气端，所述低温冷头2顶部设有一固定法兰，该固定法兰的底端与波纹管6上端连接，该固定法兰的顶端与阻尼器1连接；该波纹管6下端与集成法兰7大气端连接；集成法兰7与真空筒4密封连接，所述低温冷头2的底部经该波纹管6、集成法兰7延伸到真空筒4内；

所述低温冷头2与辐射阻隔屏5通过法兰连接固定且所述低温冷头2的底部伸入辐射阻隔屏5内与样品台11连接；辐射阻隔屏5，用于阻挡真空筒4与样品台11之间的热辐射；

所述一级冷链3位于辐射阻隔屏5外，所述低温冷头2的一级冷端通过一级冷链3与辐射阻隔屏5连接，用于通过一级冷链3将冷量传导给辐射阻隔屏5；所述低温冷头2的二级冷端通过二级冷链10与样品台11连接，用于通过二级冷链10将冷量传导给样品台10。

进一步的，所述辐射阻隔屏5的内外表面进行剖光并镀金，且外表面缠绕多层铝箔。

进一步的，所述一级冷链3在40K时导热系数大于1000W/(m·K)，所述二级冷链10在4K时导热系数大于400W/(m·K)。

进一步的，所述样品台11通过绝热拉杆8连接到辐射阻隔屏5顶端。

进一步的，所述绝热拉杆8为空心结构。

进一步的，所述样品台11包括过渡板111、下冷板115、上冷板116、加热棒114；上冷板116与下冷板115通过铜质叠加薄片119连接，上冷板116和下冷板115上分别设置用于固定样品的跑道型六瓣孔112、测量样品温度的温度探头113；二级冷链10通过过渡板111与低温冷头2连接，加热棒114安装在过渡板111的侧孔中。

进一步的，上冷板116和下冷板115之间设有预紧螺栓117，用于固定位于上冷板116和下冷板115之间的样品。

进一步的，所述预紧螺栓117为铜材。