低温恒温器

摘要： 【英国托卡马克能源公司网站2021年12月16日报道】英国托卡马克能源公司(Tokamak Energy)2021年12月16日宣布,用于确保超导磁体高效运行的低温或极低温电气设备设计取得重大突破:为真空低温恒温器研发了一种新型电源转换器。2021年11月的相关测试表明,该转换器将冷却磁体所需电力降低了50%。这将大幅减少未来聚变电厂的运行费用。

摘要： 为了满足基于低温制冷机的干式低温恒温器温度稳定性需求,本文采用基于氦气的热容法和基于不锈钢叠片的热阻法,研究了4~20 K温区其对二级G-M低温制冷机冷头温度波动的抑制效果。实验结果表明:在4.2 K温区热容模块充注9 mL液氦可将冷头温度波动减小75%左右;但随着恒温器控温点的升高,难以保持高效的控温稳定性和波动抑制效果;相比热容法,热阻法可有效地将与冷头相连的恒温块温度波动降低一个数量级;对比分析不同厚度热阻片的作用效果,发现采用厚度超过0.5 mm以上的不锈钢热阻片可使恒温块的温度波动抑制在10 mK以内。

摘要： 低温恒温恒压测试系统以试差法控制加热电源输出加热功率,改变测试容器在低温介质中的热环境,使测试容器在低温环境下同时达到温度和压力的稳定状态,实现了对测试容器中气体的温度和压力恒定控制.测试结果表明,该系统参数设置简便,温度波动度较小,运行安全可靠,能够满足化工行业中低温流体或传感器元器件的高精度热物性测量要求.

摘要： 高能同步辐射光源(HEPS)氮低温制冷循环系统为储存环隧道内的7个超导高频腔低温恒温器提供液氮冷量.氮低温制冷循环系统的热力学分析目的是针对HEPS超导高频腔低温恒温器的特点,建立系统的热力学分析模型,研究其工作过程,计算分析系统的制冷系数与循环增压比之间的对应关系.同时,考虑到系统的整体布局,进一步分析计算氮低温制冷循环系统中氮气压缩机和低温透平膨胀机的?损,优化了系统的热力学设计参数.HEPS氮低温制冷循环系统的热力学性能分析与计算结果对于系统最优化设计和后期工程实践具有一定的指导意义.

摘要： 现有的超导磁体系统中冷源与冷屏的距离较远,为了实现远端冷屏的有效降温,采用液氮为冷却介质,并通过冷源提供的冷量与冷屏热负荷实现冷却介质的热虹吸效应.对冷屏的冷却管路布置进行了有限元分析,预测了冷屏的稳态温度分布情况.冷屏降温测试表明:通过液氮强迫降温,冷屏可快速冷却至80 K,冷源开启后,液氮管路中形成热虹吸效应,可使冷屏系统稳定工作在液氮温区,且冷屏温度均匀,最大温度差不超过1.3 K.在低温恒温器运行过程中,冷却介质可通过自循环保持冷屏温度稳定.

摘要： 介绍了混合电推进系统的类型及工作原理,对比了串联、并联、串-并联三类混合电推进系统的优缺点.总结了美国、欧盟和俄罗斯混合电推进系统的发展现状.分析了不同飞机类型对混合电推进系统部件性能的要求,以及混合电推进系统部件的技术现状和未来技术需求.重点阐述了美国和欧盟在混合电推进系统关键技术超导电机方面的研制进展,并对超导电机的超导性保持技术,即冷却系统的冷却剂和冷却方案的选取进行了探讨,以期为国内混合电推进系统的研发思路和技术突破提供参考.

摘要： 为满足超导射频腔及超导磁体低温下的加速器准直精度要求,对超流氦低温恒温器冷质量的准直调节方案进行分析.通过对冷质量的低温位移进行有限元模拟计算,获得其在2 K超流氦温区的位移变形量,利用拉伸丝型位移监测仪(WPM)在线测量数据来验证模拟分析方法.结果表明,模拟值与测量值具有较好的一致性,为底部支撑型式低温恒温器的准直调节方案设计提供了重要的数据基础.

摘要： 中国散裂中子源(CSNS)中子散射样品变温环境设备是中子源上应用最广泛的样品环境设备,为了拓宽CSNS的应用领域和测量样品类型,一期工程建设中设计制造了3大类样品变温环境设备,包括低温区的低温恒温器、中温区的水浴恒温设备和高温区的中子散射高温炉,其温区范围分别覆盖了0.3-300 K、243-473 K、473-2073 K.主要介绍上述3类样品变温环境设备的工作原理、系统设计以及工程进展,实现并完成了CSNS样品变温环境设备的系统性搭建和性能测试.

摘要： 介绍了中国散裂中子源(CSNS)一期4K低温恒温器的结构、性能测试及样品温度测试结果.测试结果显示样品座测点温度与实际样品温度存在温差,所以必须对样品温度进行校正.通过对样品区域进行热工分析,设计了可以密封氦气的样品盒,实现了测点温度与样品温度的一致.

摘要： 采用机理分析和实验相结合的方法,通过对ADS注入器Ⅱ直线加速器低温恒温器氦压控制系统进行机理分析,确定了系统在工作点附近的传递函数形式,然后通过阶跃响应实验和作图法对传递函数进行参数辩识,建立了系统的数学模型,为低温恒温器控制算法设计和优化奠定了基础.

摘要： 中国散裂中子源(CSNS)是国家“十一五”期间重点建设的大科学装置,是我国自主建设的第一台散裂中子源,建成后将与英国、美国、日本的散裂中子源相并列,组成世界四大主要脉冲散裂中子源.低温环境对于不同谱仪在多学科领域的应用非常重要,样品环境小型低温恒温器属于中子散射谱仪的重要设施,CSNS一期工程需设计并配置三套以上的小型低温恒温器.本文主要介绍CSNS样品环境小型低温恒温器的系统设计、控制设计及部分试验结果.该设备主要由氦压缩机、恒温器主体、控制仪器、风冷水冷机、控制仪器设备及其他零部件组成。基于散裂中子源的特殊性，低温恒温器系统在运行时均需进行远程监控。前端设备接口根据设备的不同有所差异，后端的接口都统一为RJ45型式的标准以太网接口，接入CSNS工程统一的EPCIS软件实现远程监控。每套设备不同时运行，其控制相互独立，需要更换设备时，安装就位后将前端设备的网线和其他接口接入工控机，选择与本套设备相对应的运行程序。经过试验证实，在降温开始约160分钟后样品处的温度便达到了设计温度值10K以下，且实测表明相关设备的性能参数都符合指标要求，这说明整套系统的组装和设计方案是合理的。

摘要： 欧洲X射线自由电子激光是建造于德国，包含中国在内多个国家共同合作的国际大科学装置。本文详细介绍了其重要组成部分大型低温恒温器的研制过程，包括加工制造、关键部件的研制、总装测试及其关键部分的热力学分析与模拟等关键技术的研究。

摘要： POST作为一种低导热的支撑结构被广泛研究和应用在大型超导腔低温恒温器当中，本文详细介绍了在EXFEL大型低温恒温器研制过程中其重要部件POST的加工制造、装配测试及热力学分析与模拟研究，为国内开展同类低温恒温器的研究奠定了很好的技术基础。

摘要： 欧洲X射线自由电子激光是建造于德国,包含中国住内多个国家共同合作的国际大科学装置。本文详细介绍了其重要组成部分大型低温恒温器的研制过程,包括加工制造、关键部件的研制、总装测试及其关键部分的热力学分析与模拟等关键技术的研究。

摘要： POST作为一种低导热的支撑结构被广泛研究和应用在大型超导腔低温恒温器当中,本文详细介绍了在EXFEL大型低温恒温器研制过程中其重要部件POST的加工制造、装配测试及热力学分析与模拟研究,为国内开展同类低温恒温器的研究奠定了很好的技术基础。

摘要： 介绍了国内的ILC低温恒温器联合研究小组针对9-cell单腔低温恒温器的研制进展，并对将来的工作做出展望。

摘要： 斜螺线管型磁体作为一种新型磁体结构,已逐渐应用到加速器磁体及医用治疗装置领域.该磁体由一对反方向倾斜的螺线管线圈叠加,通过控制电流流向,使螺线管场分量相互抵消,从而获得一个纯二极或多极磁场.斜螺线管型磁体具有很好的磁场品质、优良的力学性能,结构简单紧凑并且可实现组合型功能,鉴于以上优点,研制了一台用于医用Gantry的斜螺线管型超导二极磁体样机.该磁体采用传导冷却的方式,保证其在旋转的情况下安全稳定运行.本文从斜螺线管线圈的概念出发,重点介绍斜螺线管型超导二极磁体的磁场设计、磁体结构及低温恒温器设计,最后简要介绍磁体加工进展情况.

摘要： 中船重工鹏力(南京)超低温技术有限公司(以下简称“中船重工鹏力超低温”)于2010年成功研自主制出4.2K温区系列GM低温制冷机及氦气压缩机.在此基础上,成功研制了以GM低温制冷机为核心的低温恒温器,气体的分离、纯化与液化系统,高稳定性低温系统等多系列的低温应用装置,解决了国内众多研究所、高校和企业对GM低温制冷机和低温装置的需求.

摘要： 开放式磁共振成像(MRI)磁体可以有效缓解病人的幽闭恐惧症.为了研制结构紧凑和极高开放度的高磁场磁共振系统,提出了带铁环和极板的磁体结构.这种结构不仅可以平衡线圈和铁轭之间的电磁力,而且可以修正磁场的均匀度.已经研制了中心磁场为0.7T的MPI超导磁体系统,该磁体由一对分离的线圈和铁轭组成,线圈放置在低温恒温器中,低温恒温器由两个用管子连接的分离容器组成.线圈间的室温间隙为480mm,300mm直径球域(DSV)的峰峰值均匀度为3.3ppm.整个超导磁体由一个低温系统和低温制冷机组成,并实现无液氦挥发.

摘要： 超低温装置(100)具备：气密容器(102)；超低温制冷机(10)，具备配置于气密容器(102)内的第1级冷却台(16a)；及被冷却部件(104)，配置于气密容器(102)内并且在被冷却部件(104)与第1级冷却台(16a)之间隔着能够进行热交换的间隙。第1级冷却台(16a)具备沿与制冷机轴向(C)垂直的方向朝向被冷却部件(104)延伸的冷翅片(30)。在被冷却部件(104)上形成有沿与制冷机轴向(C)垂直的方向凹陷的翅片收容槽(32)，翅片收容槽(32)沿制冷机轴向(C)延伸，被冷却部件(104)的翅片收容槽(32)收容冷翅片(30)，翅片收容槽(32)与冷翅片(30)之间隔着间隙。

摘要： 一种低温冷却器安装布置及磁体和低温恒温器。该布置将低温冷却器(2)的冷头(21)安装在低温恒温器(1)内，以允许由低温冷却器从低温恒温器的内部提取热量。该布置包括安装在冷头上的冷头接口部分(22a、22b)和安装在低温恒温器中的护套部分(3)。护套部分包括接收接口部分(32a、32b)，以便在其间提供热接触，且在冷头和低温恒温器的内部之间提供热接触。冷头接口部分包括多个柔性指状物部分(23a、23b)，且接收接口部分包括支承表面(322a、322b)，指状物部分布置成抵靠支承表面安置。该安装布置还包括夹紧环(4a、4b)，来可释放地夹紧指状物部分抵靠支承表面。夹紧环保持在指状物上的凹处中。外部接口部分设置在低温恒温器的外部真空壁处。

摘要： 一种用作低温恒温器的一部分的塔台组件，该塔台组件包括：一个排放管(32)，其容纳一个辅助排放口(40)；一个致冷器套筒(34)，其用于容纳一个致冷器；一个终端盒(30)，其连接所述排放管与所述致冷器套筒，且在一个壁面(54)中有一个开口(52)；以及用于将所述塔台组件连接到致冷剂室(12)的装置(38)。

摘要： 一种低温冷却器安装布置及磁体和低温恒温器。该布置将低温冷却器(2)的冷头(21)安装在低温恒温器(1)内，以允许由低温冷却器从低温恒温器的内部提取热量。该布置包括安装在冷头上的冷头接口部分(22a、22b)和安装在低温恒温器中的护套部分(3)。护套部分包括接收接口部分(32a、32b)，以便在其间提供热接触，且在冷头和低温恒温器的内部之间提供热接触。冷头接口部分包括多个柔性指状物部分(23a、23b)，且接收接口部分包括支承表面(322a、322b)，指状物部分布置成抵靠支承表面安置。该安装布置还包括夹紧环(4a、4b)，来可释放地夹紧指状物部分抵靠支承表面。夹紧环保持在指状物上的凹处中。外部接口部分设置在低温恒温器的外部真空壁处。

摘要： 一种用作低温恒温器的一部分的塔台组件，该塔台组件包括：一个排放管(32)，其容纳一个辅助排放口(40)；一个致冷器套筒(34)，其用于容纳一个致冷器；一个终端盒(30)，其连接所述排放管与所述致冷器套筒，且在一个壁面(54)中有一个开口(52)；以及用于将所述塔台组件连接到致冷剂室(12)的装置(38)。

摘要： 本发明公开了一种无方向性的高低温传热结构及采用该结构的高低温恒温器，传热结构包括后绝热支撑（2）、薄壁管（3）和前绝热支撑（5），后绝热支撑（2）的后端固定连接GM制冷机（1）的冷头、后绝热支撑（2）的前端固定连接薄壁管（3）的后端、薄壁管（3）的前端固定连接前绝热支撑（5）的后端、前绝热支撑（5）的前端固定连接样品台（6），各部件的连接面之间皆布置钽片；高低温恒温器包括上述高低温传热结构、GM制冷机（1）和样品台（6）。本发明的高低温传热结构采用多段式结构，可以实现任意方向放置、能分段组合拆装且能重复使用，能够横跨低温和高温两个温区，对于超低温技术发展有重大的意义。

摘要： 本发明属于聚变反应堆技术，具体涉及一种低温用户参数模拟实验方法及低温恒温器过冷系统，在正常实验工作模式下，利用制冷机产生气液两相氦，储存在液氦杜瓦中，超临界氦送入实验平台，液氮过冷至4.3K后送入实验平台，在进入各个低温用户；再通过制冷机送回到液氦杜瓦中；在非正常实验工作模式时，液氦送至低温恒温器过冷系统中，升压过冷后对低温用户进行冷却，再进入液氦杜瓦中进行气液分离，完成一次迫流氦冷却循环。低温恒温器中内置有氦循环泵和热交换器可以提供大流量的超临界氦冷却和迫流氦冷却方式，依托低温系统产生大流量的液氦，同时在低温系统停机或出现故障时，也可对聚变堆低温用户进行性能测试。

摘要： 本发明公开了一种采用低温膜片泵驱动J‑T循环的低温恒温器，包括恒温器腔体，恒温器腔体的上端一侧设置有两级G‑M制冷机冷头，恒温器腔体的上端另一侧设置有低温膜片泵，两级G‑M制冷机冷头的中部位置设置有一级冷台，一级冷台的下端且位于两级G‑M制冷机冷头与低温膜片泵之间设置有一级换热器，一级换热器的下方设置有一级回热器，二级冷台的下端且位于二级冷屏内设置有二级换热器，二级换热器的下方且位于二级冷屏的内部设置有二级回热器，利用低温膜片泵代替传统的压缩机，可直接固定于恒温器腔体上，因而具有体积小、质量轻、集成度高等优点。

摘要： 本实用新型公开了一种无方向性的高低温传热结构及采用该结构的高低温恒温器，传热结构包括后绝热支撑（2）、薄壁管（3）和前绝热支撑（5），后绝热支撑（2）的后端固定连接GM制冷机（1）的冷头、后绝热支撑（2）的前端固定连接薄壁管（3）的后端、薄壁管（3）的前端固定连接前绝热支撑（5）的后端、前绝热支撑（5）的前端固定连接样品台（6），各部件的连接面之间皆布置钽片；高低温恒温器包括上述高低温传热结构、GM制冷机（1）和样品台（6）。本实用新型的高低温传热结构采用多段式结构，可以实现任意方向放置、能分段组合拆装且能重复使用，能够横跨低温和高温两个温区，对于超低温技术发展有重大的意义。

摘要： 本实用新型属于聚变反应堆技术，具体涉及一种用于低温用户性能测试的低温恒温器过冷系统，包括低温恒温器、设在低温恒温器内通过管线连接的氦循环泵和热交换器，热交换器通过管线连接至低温用户，液氮通入氦循环泵中，液氦杜瓦和制冷机通过管路连通，并且连通到氦循环泵和热交换器之间的管路上。低温恒温器中内置有氦循环泵和热交换器可以提供大流量的超临界氦冷却和迫流氦冷却方式，依托低温系统产生大流量的液氦，同时在低温系统停机或出现故障时，也可对聚变堆低温用户进行性能测试。