銻化銦雙探頭探測器及液氦杜瓦瓶的研制（二）

液氦杜瓦瓶預端設有冷量回收盒，使冷氮氣在盒內有一段時(shí)間停留，以便更好地冷卻管端，也有利于其它組件的安裝。
2)杜瓦內膽采用漏熱較少的懸吊式支撐，頸管選用一根長(cháng)300毫米、厚度只有0.5毫米的不銹鋼管，這是因為從式(2)不難得出，滿(mǎn)熱量與頸管的厚度成正比，與長(cháng)度成反比。一般的小型液氮杜瓦大都采用這種結由此可見(jiàn)，由于頸管又簿又長(cháng)，還是懸吊結構，頸管的焊接點(diǎn)離杜瓦內膽質(zhì)量中心很遠，這樣在使用過(guò)程之中，稍有震動(dòng)就會(huì )在焊接處產(chǎn)生很大的應力，如圖3a)所示。據文獻報道l，低溫容器的損壞中結構損壞占21.42%，真空惡化占69.58%，使用不當占9%。而液氮杜瓦由下設置了抽空閥門(mén)，就排除了真空惡化，所以主要矛盾變?yōu)榻Y構損壞，即頸管損壞。為此，我們采用了一種新型的波紋管-球面支撐，見(jiàn)圖3b)。這種結構允許杜瓦內膽有一定晃動(dòng)，而焊接處幾乎不受沖擊力，加上杜瓦外膽下部設置的擋晃條限制晃動(dòng)幅度，可大大地延長(cháng)了杜瓦的使用壽命。
1.快裝活動(dòng)接頭2.螺紋接頭3.光導錐管4、光導管5.螺紋導向接頭6括接頭7.引向杯：.封帽9.“O”型密封圈10.密封壓板I1.波器I3.“0“型密封圍14，液氨輸送管15.螺紋封帽12.小室板16，墊片17.導向柱18泡沫層19.外筒20.筒底21.隔板22.波器23.墊片24“0”型密封圍25.斜
3)為了使用方便，在液氮杜瓦上部設置丁真空壓力表、進(jìn)排液口、可拆式真空閥面快裝卡頭26.斜面快裝長(cháng)頭27，“0”型密封門(mén)、回氣球閥，通過(guò)回氣球閥可以方便地控制液氨杜瓦的內膽壓力，使灌充和排輸液氨極為方便。設有兩級內膽安全閥，以防當低溫氣體大量蒸發(fā)時(shí)使**級安全閥凍住，第二級安全閥可保護液杜瓦不受損害。另外，還在杜瓦底部安裝了四個(gè)活動(dòng)萬(wàn)向輪以方便在實(shí)驗室推動(dòng)。
2.
設計計算由于多屏絕熱的傳熱計算十分繁瑣，到口前為止，還沒(méi)有比較簡(jiǎn)單可行而又比較準確的計算方法。我們采用基于實(shí)驗基礎之上的表觀(guān)導熱系數法，對杜瓦進(jìn)行傳熱估算，計算結果如表2所示。液氮實(shí)驗杜瓦的主要材料選用1Cr18Ni9Ti不銹鋼，因其內膽直接和液氨接觸，為了減少灌充時(shí)液氮的損失，內膽盡量薄，所以在強度計算時(shí)只考慮承受外壓，可以減小壁厚，其主要強度計算結果見(jiàn)表3。
基本符合設計要求，設計要求為5~8%。
液氦杜瓦瓶的主要性能參數見(jiàn)表4，基*，在超絕熱形式中主要矛盾是固體的接觸傳熱，氣體的對流傳熱和光的輻射傳熱。對于接觸傳熱和對流傳熱分別采取懸吊支撐和高真空夾層等措施，已有較好的效果。而對于光的輻射傳熱全靠這20層防輻射屏。我們采用25微米的鋁薄以及尼龍網(wǎng)做間隔層，二者事先均用酒精和丙耐清洗，然后放入烘箱烘烤48小時(shí)以上。烘烤溫度為80℃，從烘箱取出后盡快包扎。為了使頸管與鋁薄保持良好的熱接觸，事先用導熱良好的紫銅加工成帶槽的翅片，然后用錫焊將其焊在頸管上，冉將鋁薄用銅絲扎在翅片的槽內。由于杜瓦內壁溫度低，其土要矛盾是接觸傳熱，因此內層盡可能包扎松一點(diǎn)，外層溫度高，主要矛盾是輻射傳熱，所以外層可包扎緊一些。這樣內松外緊也有利于抽真空，
2)檢漏與抽真空
液氦杜瓦瓶的生產(chǎn)屬丁復雜技術(shù)領(lǐng)域，在國外也只有少數發(fā)達國家能夠生產(chǎn)。液氦杜瓦瓶生產(chǎn)的成敗關(guān)鍵在丁能否長(cháng)達三年以上保持夾層的真空度在1.33~10*Pa以上，換句話(huà)說(shuō)。杠瓦夾層真空的允許漏率非?？量?。一般**漏率由(5)式?jīng)Q定：一半衡吋真空系統的抽速：
-平衡時(shí)的工作壓力。我們按杠瓦連續工作三年計算，按(6)式計算出**允許書(shū)為5X10-Pa•L/s：
-從漆系統封離時(shí)的爾強
-杜瓦抽空的時(shí)間間隔
-—杜瓦夾層的真空容積其中檢漏的難點(diǎn)在于杜瓦的內膽，為了減少冷損失，設計時(shí)按外壓計算。因此常的抽空檢漏法不能用于杜瓦內膽，面杜瓦的內膽由于直接容納液氨，經(jīng)常從300K到4.2K，循環(huán)冷漏后突出。由丁不能懿體抽空，只能采用檢靈敏接較低的吸槍檢漏法。如圖5所示，由于吸槍法檢漏的靈敏度通帶只有10Pa•L/s，低丁檢漏指標，因此只能找出一些較大的漏孔.如果內膽存在微漏：一到4.2K微游則會(huì )變?yōu)榇舐?985年我們小批量生產(chǎn)6液氨貯存杜瓦，其中有兩只就是由于內膽泄漏而失敗的。這次我們在總檢工藝上改變已往的方法，采取包扎絕熱層之前就進(jìn)行總檢，在杜瓦外殼未焊*后一道封口焊縫之前。