[实用新型]无磁低温绝热装置无效

专利信息
申请号: 90216899.1 申请日: 1990-07-24
公开(公告)号: CN2081930U 公开(公告)日: 1991-07-31
发明(设计)人: 陈国邦;郑建耀;黄志秀;张法高 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: F16L59/00 分类号: F16L59/00
代理公司: 浙江大学专利代理事务所 代理人: 张法高
地址: 浙江省杭*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 低温 绝热 装置
【说明书】:

目前低温绝热装置已广泛应用绝热性能优良的真空多层和多屏的绝热结构。这种绝热结构要求绝热夹层达到133×10-4Pa(10-4托)以上的真空度。对于超导电子器件冷却用的无磁玻璃钢杜瓦来说,要达到上述真空度难度很大。它除了绝热材料表面和玻璃钢壁面的大量放气外,杜瓦内的氦工质(压力变化为0.15-0.80MPa)分子对器壁的渗透会严重影响绝热腔的真空度。因为玻璃钢由大分子复合而成,其分子间隙可大到(7-8)×10-8m,而单原子氦的有效直径仅为2×10-8m(即小3-4倍),这样,在大的压差下很容易渗透。因此无磁低温绝热装置,一般需定期抽真空或动态抽真空,这是无磁绝热装置面临的难题之一。

实用新型的目的是提供一种无磁低温绝热装置。

下面结合附图作详细说明

附图是无磁低温绝热装置示意图。图中气阀1、玻璃铜内壁2、多层或多屏绝热层3、玻璃铜外壁4、液氦5、CO2气体6。

为了减小氦气渗透和玻璃钢真空表面出气,我们采用下列措施:

(1)在玻璃钢的真空表面涂以氟涂料(一种三氟乙烯和氟氯乙烯共聚物)使其形成一层致密的氟膜;

(2)采用加温加压玻璃钢成型工艺,以提高玻璃钢材料本身的致密性。加温能使树脂粘度降低,在压力作用下使之沿着纤维束流动,浸透所有的纤维表面。这样加工的材料强度大,收缩率小,结构致密。

(3)在绕制玻璃钢时嵌入金属箔片,如嵌入Al、Ti、Nb箔。

(4)多屏材料采用经线为高纯铝丝,铜丝等;纬线为尼龙丝等的编织物代替铝制的传导屏,由此可消除环境磁场变化在传导屏上引起的感应磁场,从而确保无磁。

(5)在真空腔内充入某些可凝性气体,如CO2、氟利昂以及某些有机气体。它们的冷凝温度较高,当温度降至凝固温度以下时,便很快地凝聚成固体,其对应的饱和蒸汽压骤降。其中尤以CO2最佳,它容易提纯,价格低廉。二氧化碳凝固温度为194.7K,当温度降至液氮温度(77K)时,其对应的饱和蒸汽压为2.7×10-6Pa,温度降至液氢温度(20K)时,对应的饱和蒸汽压小于10-12Pa。因此,在液氮温度级以下的低温绝热装置中,都可用CO2冷凝真空的绝热方法。充入的气体冷凝温度越高,低温绝热的效果越佳。

实验发现温度在150K以下氦气的渗透很小,几乎可以忽略,只有当温度高于150K时氦气渗透才迅速增大。如果在真空腔中充入CO2,温度在150K以上时,腔内CO2为正压,就能有效地阻止氦气的渗透,温度在150K以下时,腔内CO2凝固形成负压,但氦气的渗透很小,从而保证了最佳的绝热效果。本实用新型结构简单,制作方便,绝热效果好,使用寿命长。

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