[發明專利]一種帶有液氮冷屏的復合材料液氦杜瓦

在審

• 申請號: 202010164482.X
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111237632A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 潘皖江;陳欣蕊
• 申請（專利權）人: 安徽因速丹電氣有限責任公司
• 主分類號: F17C1/12
• 分類號: F17C1/12;F17C13/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明實施例公開了一種帶有液氮冷屏的復合材料液氦杜瓦，包括復合材料制成的內筒、中筒、外筒以及復合材料等制成的低漏熱塞子，外筒用于真空保持，中筒用于儲存液氮，內筒用于儲存液氦，中筒和內筒、外筒所圍空間可長期保持≤10^?3Pa的高真空，內筒、中筒和外筒的圓柱殼體及下底板采用纖維編織，并通過真空壓力浸漬環氧樹脂固化成型，所得復合材料的氣隙率＜1％。內筒外表面、中筒外側面及其下底面固定的圓盤形復合材料隔板外表面附著的多層絕熱材料起到冷屏作用，降低外筒下底板對內筒下底板的輻射熱。由金屬鍍膜防輻射屏、低導熱材料、復合材料空心管和螺母組成的低漏熱塞子降低杜瓦上部開口漏熱。

技術領域

本發明涉及超導醫療領域、超導無損檢測領域以及超導無損探測領域，特別是涉及一種低電磁噪聲、低液氦揮發率、長時間可靠工作的復合材料液氦杜瓦。

背景技術

復合材料液氦杜瓦是超導腦磁儀、超導心磁儀、超導無損檢測設備和超導無損探測設備中的關鍵部件，例如在超導腦磁儀、超導心磁儀中，用于盛裝超導量子放大器的復合材料液氦杜瓦具有無磁、絕緣、耐低溫以及力學性能優良的特性，能夠保證超導量子放大器的探測精度，從而實現微弱生物磁場的精確探測并診斷人的大腦和心臟的健康狀況。

基于杜瓦內筒的圓柱殼體和圓盤形下底板、中筒的圓柱殼體和圓環形下底板以及外筒的圓柱殼體和圓盤形下底板采用纖維編織結構通過真空壓力浸漬環氧樹脂固化成型，能實現纖維增強環氧樹脂復合材料具有較低的氣隙率并獲得優良的常溫、低溫抗疲勞力學性能和化學穩定性，本發明的復合材料液氦杜瓦除了在腦磁儀、心磁儀中使用，還可用于地磁探測設備、無損檢測設備以及其他弱磁探測設備中。

發明內容

本發明的目的在于提供一種帶有液氮冷屏的復合材料液氦杜瓦，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種帶有液氮冷屏的復合材料液氦杜瓦，包括由復合材料制成的、用于盛裝液氦的內筒；由復合材料制成的、用于盛裝液氮的中筒；由復合材料制成的、用于真空保持的外筒；以及用于降低液氦揮發的低漏熱塞子；其中，復合材料為纖維增強環氧樹脂；所述內筒位于所述中筒的內部，且所述中筒位于所述外筒的內部，三者套裝在一起，并在所述內筒的開口處與所述低漏塞子密封連接。

作為本發明的優選技術方案：所述內筒包括采用纖維編織結構，并通過真空壓力浸漬環氧樹脂實現固化成型的內筒圓柱殼體和內筒下底板；所述中筒，包括采用纖維編織結構，并通過真空壓力浸漬環氧樹脂實現固化成型的中筒內側圓柱殼體、中筒外側圓柱殼體和中筒圓環形下底板；所述外筒包括采用纖維編織結構，并通過真空壓力浸漬環氧樹脂實現固化成型的外筒圓柱殼體和外筒圓盤形下底板。

作為本發明的優選技術方案：所述內筒的外表面與所述中筒內側圓柱殼體和所述中筒圓環形下底板的外表面均包裹多層絕熱冷屏，且該絕熱冷屏由能夠透過電磁波的、且網格化雙面金屬鍍膜的防輻射屏和纖維網交錯布置。

作為本發明的優選技術方案：還包括用于密封的連接板，所述連接板的外側插入到所述中筒外側圓柱殼體內，且所述內筒圓柱殼體與所述連接板螺紋連接，實現所述中筒外側圓柱殼體與所述內筒圓柱殼體之間的密封。

作為本發明的優選技術方案：所述中筒內側圓柱殼體與所述內筒圓柱殼體之間通過設有的外筒上底板螺紋連接，且所述外筒上底板，包括第一內螺紋、第二內螺紋和外螺紋，所述第二內螺紋與所述內筒圓柱殼體螺紋連接，所述第一內螺紋與所述中筒內側圓柱殼體螺紋連接，且所述外螺紋與所述外筒上的外筒圓柱殼體螺紋連接。

作為本發明的優選技術方案：所述低漏熱塞子，包括網格化金屬鍍膜的防輻射屏、低導熱非金屬材料制作的圓柱隔熱塊、復合材料制成的圓盤板、下端帶有外螺紋的復合材料制成的空心管和復合材料制成的螺母；所述圓柱隔熱塊的兩側面與所述防輻射屏貼合，且所述空心管貫穿所述圓柱隔熱塊和防輻射屏，并通過所述螺母將所述圓盤板、所述圓柱隔熱塊和所述防輻射屏固定在所述空心管上。