零蒸發(fā)自供液氦的超導磁體液氦杜瓦瓶（二）

氦氣被趕到杜瓦上方的液氦貯槽中，被氦冷凝器冷卻。這樣，由于液氦杜瓦瓶上方的液氦貯槽和下方的超導磁體存在溫差，便形成了自然對流循環(huán)，超導磁體會(huì )不斷被下沉的冷氦氣冷卻，直至達到液氦溫度。在02MPa的正壓力， 則液氦貯槽內的氦液面計讀數會(huì )增大，G-M制冷機二級冷頭上的氦冷凝器將補充的氦氣液化，說(shuō)明實(shí)現了自供液氦。圖3為杜瓦的降溫過(guò)程曲線(xiàn)，直接將浸泡式超此過(guò)程中，要不斷地給液氦杜瓦瓶?jì)饶懷a充氦氣。導磁體從室溫冷卻至液氦溫度，用時(shí)96小時(shí)，制冷機吃氣量為一瓶高壓鋼瓶氦氣，約合氣體標準狀態(tài)(273K，101325Pa)下6立方米。在降溫和生產(chǎn)液氦過(guò)程中一直在補充室溫氦氣，液氦貯槽的冷屏溫度維持在58K，磁體內冷屏溫度維持在64K。杜瓦內膽的液面計顯示每小時(shí)氦液面升高0.25cm，即每小時(shí)可生產(chǎn)185毫升液氦，換算成氦液化率為4.4升。
4漏熱估算
G-M制冷機冷頭的熱負荷有輻射漏熱，吊裝拉桿的傳導漏熱，固體支撐的傳導漏熱，頸管的傳導漏熱；二級冷頭的熱負荷有輻射漏熱，吊裝拉桿的傳導漏熱，測量線(xiàn)的傳導漏熱。磁體通電時(shí)，還有焦耳熱，接觸電阻發(fā)熱，渦流損耗發(fā)熱。杜瓦夾層真空度達到1.5×10-4Pa，殘余氣體漏熱很小，可以忽零蒸發(fā)自供液氦的超導磁體杜瓦配置住友SR DK-408D型號的G-M制冷機是用戶(hù)的要求，其二級冷頭在溫度4.2K時(shí)制冷量只有1.0W。而同類(lèi)型的零蒸發(fā)并且可生產(chǎn)液氦的杜瓦，如美國略[2]。表1為各項漏熱的計算結果。根據漏熱計算，查G-M制冷機熱負荷曲線(xiàn)(圖2)，可得知一、二級冷頭工作時(shí)的溫度應在38K和4.1K。在降溫和生產(chǎn)液氦過(guò)程中一直在補充室溫氦氣，一、二級冷頭均高于理論值。Quantum Design公司已商業(yè)化的超導量子磁強計(SQUID magnetometer) 杜瓦， 每小時(shí)可生產(chǎn)83.3毫升液氦[3]，氦液化率約為2升/天，配置的G-Ｍ制冷機型號是住友SR DK-415E， 其二級冷頭在溫度4.2K時(shí)制冷量為1.5W。本杜瓦若同樣配置SR DK
結論
測量線(xiàn)的傳導漏熱
零蒸發(fā)自供液氦的超導磁體杜瓦可以將冷質(zhì)量60kg的浸泡式超導磁體從室溫冷卻至液氦溫度，用時(shí)96小時(shí)。不補氣時(shí)可以維持零蒸發(fā)運行；補
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實(shí)驗結果及分析從2007年3月至2009年6月共進(jìn)行了7次降氣時(shí)可以生產(chǎn)液氦。與國外同類(lèi)杜瓦相比，零蒸發(fā)
自供液氦的超導磁體液氦杜瓦瓶在熱絕緣方面具有技術(shù)領(lǐng)溫實(shí)驗，每次都順利地將超導磁體冷卻至液氦溫度。在預冷期間，只需保證電和冷卻水的供應。白天人工調節氦氣閥，使之略為正壓；晚上供氣量略小即可，無(wú)需人員看管，負壓運行是容許的，次日視內膽
先優(yōu)勢，已申請實(shí)用新型**并獲得了授權。