[發明專利]一種超流氦杜瓦低溫恒溫測試裝置

在審

• 申請號: 202010736713.X
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111896578A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 白峰;牛小飛;王先進;羊永徽;張鵬;張軍輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 謝斌

1.一種超流氦杜瓦低溫恒溫測試裝置，其特征在于，包括法蘭盤(1)、外筒體(2)、內筒體(4)和低溫管路系統，

所述內筒體(4)設置于所述外筒體(2)的內部且所述內筒體(4)與所述外筒體(2)的縱向中心線同軸，所述外筒體(2)和內筒體(4)的上端口通過所述法蘭盤(1)密封連接，所述法蘭盤(1)的底部端蓋面上垂直連接有四根吊桿(9)，所述吊桿(9)的底端用于連接測試超導腔體(100)；

所述外筒體(2)與所述內筒體(4)之間設有液氮冷屏(3)；

所述低溫管路系統包括分配閥箱(11)、液氮冷屏恒溫回路、液氦內筒體預冷降溫支路、液氦內筒體恒溫支路、氮氣真空降壓支路，所述分配閥箱(11)設置于外筒體(2)的外部且內置有預冷閥(141)、節流閥(142)、低溫換熱器(12)，

其中，所述液氮冷屏恒溫回路與所述液氮冷屏(3)相連通，用于維持所述液氮冷屏(3)內液氮恒溫；

所述液氦內筒體預冷降溫支路通過所述預冷閥(141)與所述內筒體(4)的內部連通，所述液氦內筒體恒溫支路通過所述低溫換熱器(12)的液體通路、所述節流閥(142)與所述內筒體(4)的內部連通，所述氮氣真空降壓支路連通所述內筒體(4)的內部且通過所述低溫換熱器(12)的氣體通路與外部的真空機組連通，

所述液氦內筒體預冷降溫支路與所述氮氣真空降壓支路共同構成內筒體降溫回路，用于測試前將所述內筒體(4)的內部的液氦溫度降至4.2K；

所述液氦內筒體恒溫支路與所述氮氣真空降壓支路共同構成內筒體恒溫回路，用于測試過程中將所述內筒體(4)的內部的液氦溫度維持在2K。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，

所述液氮冷屏恒溫回路包括液氮冷屏恒溫液氮進管(131)和液氮冷屏恒溫氮氣出管(135)，所述液氮冷屏恒溫液氮進管(131)從外至內依次穿過所述分配閥箱(11)、所述外筒體(2)與所述液氮冷屏(3)連通，并從所述液氮冷屏(3)的頂端處穿入所述分配閥箱(11)且與所述液氮冷屏恒溫氮氣出管(135)相連通，以形成所述液氮冷屏恒溫回路。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，

所述液氦內筒體預冷降溫支路包括液氦降溫進管(132)、預冷閥(141)和低溫液氦預冷管道(81)，

所述液氦降溫進管(132)穿入所述分配閥箱(11)內通過所述預冷閥(141)與所述低溫液氦預冷管道(81)的進口相連通，所述低溫液氦預冷管道(81)從外至內依次穿過所述外筒體(2)和所述液氮冷屏(3)與所述內筒體(4)內部相連通形成所述液氦內筒體預冷降溫支路。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，

所述低溫換熱器(12)內分別設有液體進口、液體出口、氣態進口和氣體出口，其中液體進口和液體出口相連通形成液體通路，氣態進口和氣體出口相連通形成氣體通路；

所述液氦內筒體恒溫支路包括液氦恒溫進管(133)、節流閥(142)和低溫液氦運行管道(82)，

所述液氦恒溫進管(133)穿入所述分配閥箱(11)與所述低溫換熱器(12)的液體進口相連通，所述低溫換熱器(12)的液體出口于所述分配閥箱(11)內通過所述節流閥(142)與所述低溫液氦運行管道(82)的進液口相連通，所述低溫液氦運行管道(82)穿出所述分配閥箱(11)、從外至內依次穿過所述外筒體(2)和所述液氮冷屏(3)與所述內筒體(4)內部的相連通，以形成所述液氦內筒體恒溫支路；

所述氮氣真空降壓支路包括低溫氦氣回氣管道(83)和氮氣真空降壓出管(134)，所述低溫氦氣回氣管道(83)的進氣口與所述內筒體(4)的內部相接通，所述低溫氦氣回氣管道(83)從內至外依次穿過所述液氮冷屏(3)、所述外筒體(2)伸入至所述分配閥箱(11)，所述低溫氦氣回氣管道(83)的出氣口與所述低溫換熱器(12)的氣態進口相連通，所述低溫換熱器(12)的氣體出口與所述氮氣真空降壓出管(134)進氣口對接連通，以形成所述氮氣真空降壓支路。

5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，

所述外筒體(2)外壁上設有常溫磁屏蔽(5)；所述內筒體(4)內壁上設有低溫磁屏蔽(6)。