零蒸发自供液氦的超导磁体液氦杜瓦瓶（二）

氦气被赶到杜瓦上方的液氦贮槽中，被氦冷凝器冷却。这样，由于液氦杜瓦瓶上方的液氦贮槽和下方的超导磁体存在温差，便形成了自然对流循环，超导磁体会不断被下沉的冷氦气冷却，直至达到液氦温度。在02MPa的正压力， 则液氦贮槽内的氦液面计读数会增大，G-M制冷机二级冷头上的氦冷凝器将补充的氦气液化，说明实现了自供液氦。图3为杜瓦的降温过程曲线，直接将浸泡式超此过程中，要不断地给液氦杜瓦瓶内胆补充氦气。导磁体从室温冷却至液氦温度，用时96小时，制冷机吃气量为一瓶高压钢瓶氦气，约合气体标准状态(273K，101325Pa)下6立方米。在降温和生产液氦过程中一直在补充室温氦气，液氦贮槽的冷屏温度维持在58K，磁体内冷屏温度维持在64K。杜瓦内胆的液面计显示每小时氦液面升高0.25cm，即每小时可生产185毫升液氦，换算成氦液化率为4.4升。
4漏热估算
G-M制冷机冷头的热负荷有辐射漏热，吊装拉杆的传导漏热，固体支撑的传导漏热，颈管的传导漏热；二级冷头的热负荷有辐射漏热，吊装拉杆的传导漏热，测量线的传导漏热。磁体通电时，还有焦耳热，接触电阻发热，涡流损耗发热。杜瓦夹层真空度达到1.5×10-4Pa，残余气体漏热很小，可以忽零蒸发自供液氦的超导磁体杜瓦配置住友SR DK-408D型号的G-M制冷机是用户的要求，其二级冷头在温度4.2K时制冷量只有1.0W。而同类型的零蒸发并且可生产液氦的杜瓦，如美国略[2]。表1为各项漏热的计算结果。根据漏热计算，查G-M制冷机热负荷曲线(图2)，可得知一、二级冷头工作时的温度应在38K和4.1K。在降温和生产液氦过程中一直在补充室温氦气，一、二级冷头均高于理论值。Quantum Design公司已商业化的超导量子磁强计(SQUID magnetometer) 杜瓦， 每小时可生产83.3毫升液氦[3]，氦液化率约为2升/天，配置的G-Ｍ制冷机型号是住友SR DK-415E， 其二级冷头在温度4.2K时制冷量为1.5W。本杜瓦若同样配置SR DK
结论
测量线的传导漏热
零蒸发自供液氦的超导磁体杜瓦可以将冷质量60kg的浸泡式超导磁体从室温冷却至液氦温度，用时96小时。不补气时可以维持零蒸发运行；补
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实验结果及分析从2007年3月至2009年6月共进行了7次降气时可以生产液氦。与国外同类杜瓦相比，零蒸发
自供液氦的超导磁体液氦杜瓦瓶在热绝缘方面具有技术领温实验，每次都顺利地将超导磁体冷却至液氦温度。在预冷期间，只需保证电和冷却水的供应。白天人工调节氦气阀，使之略为正压；晚上供气量略小即可，无需人员看管，负压运行是容许的，次日视内胆
先优势，已申请实用新型**并获得了授权。