CN1356491A - 高频无磁液氮杜瓦 - Google Patents
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Abstract
高频无磁液氮杜瓦是与高Tc SQUID测量元件相配套的液氮杜瓦,由内胆、外壳、颈管、吸气剂和特种多层绝热体组成。所有材料均为磁化率低于10-5Gs/Oe无磁材料。内胆、颈管和外壳均采用无磁玻璃钢材料,该材料用无磁玻璃纤维通过特种环氧粘接剂、聚氨酯固化剂及其他助剂粘合固化成型。其耐低温气密性好,饱和蒸汽压低,故在低温下气密性好,并能保持高真空。本发明的特种多层绝热体将5层厚度约400A(400*10-9m)的超薄镀铝膜切割成1cm见方,用尼龙线联接后,每5层对称交叉缠绕至所需厚度而成。该新工艺减少了绝热体中产生的涡流,提高了杜瓦中高Tc SQUID的测量灵敏度和磁通分辨率。使测量频宽大大增加,可测量频宽为0-200KHz的电磁波,测量灵敏度为1.68db。
Description
技术领域:本发明涉及的是一种可保持低温的无磁液氮杜瓦。特别是一种与高Tc SQUID测量元件相配套的高频无磁液氮杜瓦。属于低温工程、超导应用技术领域。
背景技术:超导量子干涉器件(SQUID)是一种能测量出微弱磁通变化的高灵敏仪表。这种仪表必须置于低温和无磁环境中,低温可以保证超导器件处于超导状态,无磁则可以保证测量出微弱的磁通变化信号。SQUID可以分为液氦温区SQUID(低Tc SQUID)和液氮温区SQUID(高Tc SQUID)。液氦温区SQUID灵敏度较高,但由于昂贵的液氦运行费用,使该技术的应用范围受到很大限制。而二十世纪八十年代后开发的液氮温区SQUID则在地球物理、生物磁学和磁异常探测等领域显示了强大的生命力,并得到迅速发展。随着液氮温区SQUID(高Tc SQUID)器件研究的深入,对与之配套的无磁液氮杜瓦的需求也日趋迫切。
在已有技术中,发表于《低温工程》1996年第五期的“异形液氮无磁杜瓦的研制”一文,采用自行配制的低温玻璃钢材料,通过蜡模一次成型法制作内胆和外壳,使液氮杜瓦封头的力学性能较好、重量较轻。但迄今研制的无磁杜瓦只能测量频宽为0-3KHz的电磁场,同时,绝热层中吸气剂配方单一,厚度为0.015mm的铝箔及传统缠绕方法无法减少涡流的产生,导致测量灵敏度较差。随着高TcSQUID技术的不断发展和对探测水平要求的不断提高,这样的无磁杜瓦不能满足高频电磁场和高灵敏度测量的要求。
发明内容:为了克服已有技术的不足和缺陷,开发一种能满足地球物理、生物磁学和磁异常探测要求的高频无磁液氮杜瓦,本发明利用电磁屏蔽理论,从杜瓦的内胆、外壳、内胆上下盖板、外壳上下盖板及颈管材料,吸气剂配方和特种多层绝热体三个方面着手,研制出气密性好、真空度高、涡流少,可以测量高频电磁场并具有较高灵敏度的高频无磁液氮杜瓦,以满足高Tc SQUID在高频、高灵敏度电磁测量中的应用。
本高频无磁液氮杜瓦由内胆、外壳、内胆上下盖板、外壳上下盖板、颈管、吸气剂和特种多层绝热体组成。所有组件均采用磁化率低于10-5Gs/Oe的无磁性材料—无磁玻璃钢。该无磁玻璃钢是将无磁玻璃纤维通过特种环氧粘接剂、聚氨酯固化剂及其他助剂粘合固化而成。首先按设计要求将无磁玻璃钢车制成内胆、外壳、内胆上下盖板、外壳上下盖板和颈管,然后经真空放气预处理后,通过螺纹和低温粘合剂配合总成。其特点为耐低温气密性好,饱和蒸汽压低,故在低温下气密性好,并能保持高真空。待内胆、内胆上下盖板和颈管装配完成并检漏合格后,再在内胆外侧缠绕多层绝热体。而在缠绕多层绝热体前,在内胆上、下盖板上安置5A分子筛和13X分子筛配成的吸气剂,其配比为1∶2。其作用是吸附材料的漏放气,维持高真空。为了降低多层绝热体铝箔的屏蔽作用,应减少涡流引起的损耗。根据电磁屏蔽理论,电磁波的衰减量主要取决于金属材料的导电率和磁导率、电磁波的频率以及金属板的厚度。其中,电磁波的频率越高,通过金属板的衰减就越厉害。材料的导电率和磁导率越小,金属层的厚度越薄,电磁波的衰减则越小。为此,在本无磁杜瓦的设计中,除了采用磁导率很小的无磁玻璃钢作为壳体材料,还精心采取了多种措施,在不降低杜瓦绝热性能的条件下,尽可能的减少多层绝热体中产生的涡流。主要的措施有:一,多层绝热体材料选用极薄的单面喷铝涤纶薄膜。薄膜厚度约为400~500(400*10-9m~500*10-9m),为普通薄膜的2.35%,金属层的厚度大大降低,大幅提高了通过杜瓦的电磁波最高频率;二,使缠绕铝箔的宽度尽可能小。根据电磁感应定律,铝箔表面所产生的感应电势与铝箔的宽度成正比。在其它条件相同的情况下,通过减少铝箔的宽度,可以减少涡流产生的热量,减少涡流引起的能量损耗,从而提高杜瓦对电磁波的通过能力,提高电磁波的最大通过频率。因此,本发明将5层叠起的喷铝薄膜剪成1cm见方,用尼龙细线连接成片,再缠绕在内胆外壁上,以提高杜瓦对电磁波的通过能力;三,喷铝薄膜的缠绕方式为对称布置,相互交叉缠绕。根据电磁屏蔽理论,如果在垂直于电流方向上开缝,可以减小电流所产生的磁场,减少铝箔对电磁波的屏蔽作用,提高通过的电磁波频率。但是在实际情况中,电磁波所产生的方向并非完全固定的,有一定的随机性。为了保证无磁杜瓦对各个方向上的电磁波均有较好的通过性能,采用了对称缠绕的方式,可以保证对任意方向的电磁波均有铝箔之间的缝隙与电流方向垂直,因而对电磁波有比较理想的通过能力。本发明采用的交叉对称缠绕方式为将喷铝薄膜叠5层后剪成1cm见方,用尼龙细线连接,附在杜瓦内胆外壁,再叠5层,按同样方法缠绕。每5层对称交叉缠绕,到所需要的厚度为止。通过多层绝热体以上三种措施可以减少绝热体内产生的涡流,大幅降低绝热体对电磁波的屏蔽作用,从而使本无磁杜瓦可以通过更高频率的电磁波。在完成多层绝热体缠绕后,再装上外壳,并安上抽气咀(非金属材料制或纯铝制)。采用气体加热置换方法抽空,达到所需真空度后封闭即可。
本发明通过对液氮杜瓦内胆、内胆上、下盖板、外壳、外壳上、下盖板及颈管材料的选择;吸气剂配方的制定和特种多层绝热体的设计三个方面着手,研制出了气密性好、真空度高、涡流损耗少,可以测量高频电磁场并具有较高灵敏度的高频无磁液氮杜瓦。实测表明,本高频无磁杜瓦已可测量频带宽为0-200KHz的高频电磁波,测量灵敏度为1.68db。可以满足高Tc SQUID在高频、高灵敏度电磁测量中的要求,将在地球物理、生物磁学和磁异常探测等领域有广泛的应用。
附图说明及具体实施方式:
图1为高频无磁液氮杜瓦的结构原理图。
图2为多层绝热体对称交叉缠绕方法示意图。
如图1所示,该发明的具体实施是:该高频无磁液氮杜瓦包括:抽气咀1;颈管2;内胆上盖板3;外壳上盖板4;外壳5;吸气剂6;内胆7;多层绝热体8;内胆下盖板9;外壳下盖板10等组成。
内胆7、外壳5、内胆上下盖板3,9、外壳上下盖板4,10和颈管2均采用磁化率低于10-5Gs/Oe的无磁玻璃钢材料。该无磁玻璃钢是将无磁玻璃纤维通过特种环氧粘接剂、聚氨酯固化剂及其他助剂粘合固化而成。首先按设计要求将该无磁玻璃钢车制成颈管2、外壳5、内胆7和内胆上、下盖板3,9、外壳上、下盖板4,10,经真空放气预处理后,通过螺纹和低温粘合剂配合总成。其特点为耐低温气密性好,饱和蒸汽压低,故在低温下气密性好,并能保持高真空。待内胆7、内胆上、下盖板3,9和颈管2装配完成并检漏合格后,再在内胆7及内胆上、下盖板3,9的外侧缠绕多层绝热体8。而在缠绕多层绝热体8前,在内胆上、下盖板3、9的外壁上安置5A分子筛和13X分子筛配制的吸气剂6,其配比为1∶2。其作用是吸附材料的漏放气,维持高真空。为了降低绝热层铝箔的屏蔽作用,减少涡流引起的损耗,多层绝热体8选用厚度约为400~500(400*10-9m~500*10-9m)的单面喷铝涤纶薄膜。为使缠绕的宽度尽可能小,将叠为5层的喷铝薄膜再剪成1cm见方,并用尼龙细线连接,缠绕在内胆7及内胆上、下盖板3,9的外侧,以提高杜瓦对电磁波的通过能力。为了保证无磁杜瓦对各个方向上的电磁波均有较好的通过性能,采用了对称交叉缠绕的方式,可以保证对任意方向的电磁波均有铝箔之间的缝隙与电流方向垂直,因而对电磁波有比较理想的通过能力。如图2所示,具体对称交叉缠绕方式为将喷铝薄膜叠5层后剪成1cm见方,并用尼龙细线连接,并附在内胆外壁,再叠5层,按同样方法缠绕。每5层对称交叉缠绕,到所需要的厚度为止。在完成多层缠绕后,再装上外壳5,并安上抽气咀1(非金属材料制或纯铝制)。采用气体加热置换方法抽空,达到所需真空度后封闭即可。
Claims (3)
1、一种高频无磁液氮杜瓦主要包括抽气咀(1);颈管(2);内胆上盖板(3);外壳上盖板(4);外壳(5);吸气剂(6);内胆(7); 多层绝热体(8);内胆下盖板(9);外壳下盖板(10)等组成,其特征在于:内胆(7)、外壳(5)、内胆上、下盖板(3,9),外壳上、下盖板(4,10)和颈管(2)均采用磁化率低于10-5Gs/Oe的无磁性材料—无磁玻璃钢,该无磁玻璃钢为无磁玻璃纤维通过特种环氧粘接剂、聚氨酯固化剂及其他助剂粘合固化而成,将该无磁玻璃钢车制成颈管(2)、外壳(5)、内胆(7)和内胆上、下盖板(3,9)、外壳上、下盖板(4),(10),经真空放气预处理后,通过螺纹和低温粘合剂配合总成。在内胆上、下盖板(3、9)的外壁上安置5A分子筛和13X分子筛配制的吸气剂(6),在内胆(7)及内胆上、下盖板(3,9)的外侧缠绕多层绝热体(8),多层绝热体(8)选用厚度约为400~500(400*10-9m~500*10-9m)的单面喷铝涤纶薄膜。
2、根据权利要求1所述的高频无磁液氮杜瓦,其特征还在于多层绝热体(8)是将单面喷铝涤纶薄膜叠5层后剪成1cm见方,并用尼龙细线连接,缠绕在内胆(7)及内胆上、下盖板(3,9)的外侧,再叠(5)层用同样方法缠绕每五层对称交叉缠绕到所需厚度为止。
3、根据权利要求1所述的高频无磁液氮杜瓦,其特征还在于吸气剂(6)采用的5A分子筛和13X分子筛的配方比为1∶2。
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Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
CN102166538A (zh) * | 2011-05-09 | 2011-08-31 | 兰州大学 | 一种低温环境提供装置 |
CN102661482A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-09-12 | 江苏美时医疗技术有限公司 | 一种非金属无磁液氮杜瓦 |
CN102705699A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-10-03 | 杭州富士达特种材料有限公司 | 用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜及低温绝热体 |
CN103090586A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-05-08 | 贾磊 | 风冷散热tec电制冷ccd杜瓦 |
CN103236862A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-08-07 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种超导接收机前端用杜瓦的吸气剂室结构 |
CN103429062A (zh) * | 2012-05-17 | 2013-12-04 | 中国科学院上海天文台 | 一种磁屏蔽系统以及提高原子频标磁屏蔽性能的方法 |
CN105957684A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-09-21 | 上海烙嘉科技有限公司 | 超导杜瓦罐 |
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2001
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102166538A (zh) * | 2011-05-09 | 2011-08-31 | 兰州大学 | 一种低温环境提供装置 |
CN102661482A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-09-12 | 江苏美时医疗技术有限公司 | 一种非金属无磁液氮杜瓦 |
CN102661482B (zh) * | 2012-04-25 | 2014-12-10 | 江苏美时医疗技术有限公司 | 一种非金属无磁液氮杜瓦 |
CN103429062A (zh) * | 2012-05-17 | 2013-12-04 | 中国科学院上海天文台 | 一种磁屏蔽系统以及提高原子频标磁屏蔽性能的方法 |
CN102705699A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-10-03 | 杭州富士达特种材料有限公司 | 用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜及低温绝热体 |
CN103090586A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-05-08 | 贾磊 | 风冷散热tec电制冷ccd杜瓦 |
CN103236862A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-08-07 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种超导接收机前端用杜瓦的吸气剂室结构 |
CN103236862B (zh) * | 2013-03-29 | 2015-04-22 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种超导接收机前端用杜瓦的吸气剂室结构 |
CN105957684A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-09-21 | 上海烙嘉科技有限公司 | 超导杜瓦罐 |
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