计量学专用全金属化4.2K至1.3K液氦杜瓦装置

采用低温超导技术是某些计量学实践中的发展方向。例如在光频测量链中,如以超导腔稳频振荡器(SCSO)作为微波频率源,其短时频率稳定度可达1×10~(12)/10s,这就需要将精密加工的铌腔置于真空的样品室中,而样品室则浸泡在液氦里,通过减压降温过程获得1.3K的温度(腔温可能比液氦高0.04K);这时腔的有载Q值高达1×10~(10),1.3K温度要求长     

获得氮三相点以下温度的新方法

一、概述液氮沸点77.3K至三相点63.1K 的温度可通过减压方法而获得,当温度达到三相点后继减压,由于固相潜热的存在以及固体氮分子不易逸出表面而使温度不再下降,因而液氮减压法最低温度是其三相点温度。但在低温物理研究中,液氮三相点以下的温区是十分诱人的,对这一温区的开拓是很有意义的。液氮三相点以下温区通常是利用液氢或液氦作冷源来获得,     

高真空-多层绝热液氦容器的试制

1973年2月 由于物质在低温下产生一系列奇异的特性,因此在低温化学、低温物理、核物理的研究、量子放大器、超导磁场、超高真空的获得、空间模拟、宇宙科学等方面广泛地应用低温液体,特别是液氦。随着我国科学技术的发展,低温液体(空气、氧、氮、氩、氖、氢、氦等)的应用日益广泛,因此对贮存和运送这些低温液体的容器的要求越来越迫切。对于不同沸点的低温液体必须使用不同的绝热形式,才能更有效、更经济地贮存它们。 液氦是一种极低温度下的液化气体(在一个大气压下,液氦的沸点为4.2°K)其汽化潜热非常小(在标准大气压下液氦的汽化潜热为0…     

超导材料的发展与竞争

超导材料,即在一定温度下电阻为零和抗磁性的材料。这种材料,过去只能在区(77K 以下)内而且是很低的温度下由于液氦成本昂贵,没有实用价值。11年发现超导以来,直至1986年底,尽过七十五年的漫长岁月,超导温度却才39K,也还在液氦温区之内,离应用太远。     

高温超导材料的商业用途和开发现状

1987年2月,美国休斯敦大学制得临界温度超过77K 的稀土铜氧化物超导材料。新超导材料可用比液氦便宜得多的液氮作冷却剂。与在液氦温度冷却现有金属超导体消耗     

基于减压降温原理的过冷液氮冷却系统研制

随着超导技术的迅速发展,为超导材料提供低温环境的制冷系统得到了越来越多的关注。本文详细介绍了一种基于减压降温原理的高温超导电机过冷氮冷却系统,包括技术指标及相关要求、总体结构、关键技术、热负荷分析与计算等。系统采用减压降温获得过冷液氮,冷却电机中超导线圈。液氮进口温度68K,出口温度72K。主要由供液杜瓦、过冷箱、抽空泵、超导线圈杜瓦、返液杜瓦、低温管路及温度仪表组成。试验证明,该冷却系统设计合理、操作方便,成功实现了超导电机的加载运行。     

一种用于冲击压缩实验的液氦温度低温靶

介绍了研制的一种液氦温度低温靶靶体。该靶体具有独立真空夹层与气冷屏,采用连续流减压降温的液氦制冷方式,在约100 Pa真空环境下,获得了稳定的4.2 K制冷温度。它可以用于氦等气体样品的冲击压缩实验。     

现代化氦液化器

目前液态氦的主要用途是作为科学研究工作中接近绝对另度的唯一的制冷剂。在标准大气压力下,液态氦的沸点是4．22°K,只要把液氦的蒸汽抽出就能把它的温度降低到1°K。液氦的蒸发热不大(4．6千卡/公斤),这是把液氦当作制冷剂用时的一个困难,这样就对液氦容器的绝热提出了非常高的要求。     

低温容器在国民经济中的应用

随着低温技术的发展和应用,各行各业对沸点温度低于120K的低温液体的需要日益增长,促进了低温容器的发展。低温液化气体包括液氦(4.2K)、液氢(20.4K)、液氖(27.3K)、液氮(77.3K)、液氩(87.3K)、液氧(90.17K)、液化天然气(112K)。这里综述了低温容器在我国农业、林业、卫生、商业、文化、地质矿产、建设、能源、机械、电子、航空航天、冶金、化工等各部门的应用现状以及未来的发展前景。     

超导材料的发展与应用

超导的产生和发展1911年荷兰物理学家昂尼斯用液氦冷却水银,当温度下降到4.2K时,发现水银的电阻完全消失,这种现象就称之为超导。后来还发现,在电阻消失的同时,还出现排斥磁通的性质,即抗磁性。因此零电阻和抗磁性就成了超导体的两个重要特征。超导现象一般要在很低温度下才能出现。能使导体电阻为零的温度,就叫超导转变温度,又称超     

短稳标准高Q值超导腔的研究

针对频率标准用超导腔的设计,通过理论分析及编程计算得到了影响微波腔指标的参数,并对不同温度下微波腔的品质因数（Q值）进行计算得到了温度变化曲线,通过此曲线可以确定达到指标所需要的温度。所设计的微波腔参数为：工作模式为TM₀₁₀模式,直径D为60mm,高度l为50mm,频率为4.4GHz,Q值在液氦温度4.2K时达到3.9×10⁷,在减压降温到2K时达到1.9×10⁹,实验结果与计算结果吻合。     

铅、铟和铝超导定点器件

我们研究,测定了多晶纯铅、铟和铝的超导转变,温度分别为7.191K、3.413K和1.174K,超导转变宽度分别为5mK、1mK和3mK。同时研究了一些影响转变宽度的因素。我们认为,铅、铟和铝超导定点器件在低温实验室和工业中,对于温标的传递是很有用的。     

超导HWR腔垂直测试低温系统试验研究

中国科学院先导科技专项ADS(Accelerator Driven Suberitical,ADS)嬗变系统中超导HWR(half-wave resonator,HWR)腔垂直测试需低温系统维持4.2 K(液氦)的低温环境,低温系统降温过程包括氮气置换、液氮预冷、氦气置换和液氦冷却。通过实验建立了低温系统降温4个阶段不同测点温度随时间的变化规律,在此基础上,计算了液氦的消耗速率和杜瓦的静态热负荷,分析了低温系统在稳定工作状态时最佳的液氦补液时间间隔。结果表明:该低温系统满足超导HWR腔垂直测试需求,消耗液氮约175 kg、液氦约2 048 L,低温系统稳定工作时液氦体积消耗速率为32 L/h,杜瓦静态热负荷为21.36 W,液氦合理补液时间间隔为4 h,为后续超导HWR腔垂直测试提供了保障。     

液氦环境中的真空测量方法

对于室温下的真空测量有许多经受过充分考验的方法。相比之下,我们还不知道直接在液氦温度环境中测量氦气压强的专门方法。在大型超导系统中,为了估计绝热性能,使用氦气的压强范围从10~(-1)帕到10~(-4)帕。我们推荐一种新的方法是基于在残余氦气中的一根细的超导金属线的热交换。这种方法     

50 kA超导变压器杜瓦及高温超导电流引线的设计与优化

CICC超导导体性能测试用50 kA超导变压器由初级线圈和次级线圈组成,初级线圈浸泡在4.2 K液氦低温杜瓦中,次级线圈为CICC导体采用4.2 K/354 637 Pa超临界氦迫流冷却,液氦和超临界氦均由500 W/4.5 K制冷机提供,变压器低温杜瓦的理论液氦蒸发率为1.52 L/h。为减少电流引线漏热,超导变压器采用B i-2223/AgAu高温超导(HTS)二元电流引线,并且在颈管中部设计了一个新型的直接用液氮冷却的热截流装置来截断电流引线高温端的热流;最后对铜电流引线部分进行了尺寸优化计算,得到最佳截面积和直径分别为28 mm2和6 mm。     

超导同步发电机某些低温工程问题的研究

我们于1977年试验成功一台400KVA超导同步发电机,显示了某些低温工程问题在超导电机研制中的极端重要性。为改进这台机组的运行特性,并为未来实用化大型超导发电机的研制和运行积累经验,我们正在进行这台机组的完善化研究工作。其主要目标是降低液氦蒸发量,增加连续运行寿命。为达到上述目标,我们正在进行超导发电机某些关键技术和关键部套,特别是旋转液氦输送装置、真空绝热技术、力矩管热交换器、低温测量和热力计算等方面的研究和试验。     

液化气体的贮存和运输

贮 存液氧和液氮技术的发展比最近廿年中发展起来的液氢和液氦技术早得多,因为液氢液氦的沸点较低,蒸发潜热较小,所以其工艺比较复杂。由于对液氢和液氦的需要量不断增长,就要求能有适用于各种液化气体的良好的贮运方法。表1表示了某些液化气体,其沸点较低,单位容积的蒸发热也较低的情况。也列出了在一个大气压下,把蒸汽从饱和温度加热到     

超导腔2K垂直测试低温恒温器的设计

基于中国近年来超导腔的研究及发展趋势,设计了一种新型超导腔2K垂直测试低温恒温器,该恒温器集外真空容器、80 K液氮冷屏、液氦低温杜瓦、2K回冷换热器、J-T阀门以及低温分配与传输为一体.利用恒温器内部回冷提高2K超流氦的产生效率,并且使得相分离器的回流冷量得到充分利用,以最大限度减少2K温度的低温热负荷.     

超流氦低温系统发展及涡轮冷压缩机的应用

2 K下大型氦低温系统已采用离心式涡轮冷压缩机在低温低压下对饱和液氦槽减压操作,以获得超流氦或过冷氦.介绍了2K温度级超流氦制冷机发展情况和涡轮冷压缩机在氦制冷系统中的应用,以及中国科学院等离子体物理研究所EAST超导托卡马克氦低温制冷机中过冷氦的制取过程.     

ADS 2K低温系统超流氦换热特性研究

以ADS 2K低温系统为研究平台,分析了恒温器结构参数中上升管与峰值热量的关系,测量了超导腔液氦池中不同工作温度下的超流氦峰值热量,最后给出了恒温器上升管的设计方法,并验证了ADS低温恒温器上升管设计的合理性。