【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及極低溫帕邢發(fā)電實(shí)驗(yàn)，具體涉及一種用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置及降溫方法。
技術(shù)介紹
1、可控核聚變作為一種未來重要的新能源，其研發(fā)一直受到公眾以及各行業(yè)的關(guān)注。用于聚變超導(dǎo)磁體技術(shù)中的絕緣材料需要承受低溫、高壓和冷熱循環(huán)。此外，快控磁體線圈中的高壓絕緣材料尤其需要良好的低溫性能，如果加工制造產(chǎn)生絕緣缺陷以及真空泄漏，在大電流運(yùn)行的環(huán)境下極易引起帕邢發(fā)電事故。
2、帕邢發(fā)電定律定義了不同氣體在不同真空條件下的擊穿電壓，其主要通過v-pd曲線表明了任何氣體都有一個帕邢放電最小值點(diǎn)，一旦達(dá)到了符合最小值點(diǎn)的氣壓和電極距離，氣體將在一個非常低的電壓下發(fā)生擊穿。
3、實(shí)際上，超導(dǎo)磁體技術(shù)中的絕緣材料為極低溫(4.2k)的環(huán)境下，同時其絕緣性能由于液氦的滲透性強(qiáng)而耐電壓差，因此，超導(dǎo)磁體的絕緣材料要有一定的耐壓強(qiáng)度和抗沿面放電能力，此外力學(xué)性能應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和可塑性，以承受超導(dǎo)磁體的極大的電磁力，并經(jīng)多次冷熱循環(huán)后，仍具有所需的介電性能和力學(xué)性能。
4、現(xiàn)有的技術(shù)主要針對室溫下的帕邢放電測試，而對于超導(dǎo)電工應(yīng)用方面的帕邢放電實(shí)驗(yàn)研究極少。超導(dǎo)應(yīng)用的環(huán)境由于要在液氮(77k)和液氦(4.2k)環(huán)境，因此進(jìn)行極低溫環(huán)境下的超導(dǎo)導(dǎo)體絕緣材料的帕邢放電實(shí)驗(yàn)研究。目前存在的少數(shù)能夠進(jìn)行低溫環(huán)境下的超導(dǎo)導(dǎo)體絕緣材料的帕邢放電實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置通常被浸入液氮中以實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境。這種方法簡單且成本較低，但需要確保液氮的持續(xù)供應(yīng)和安全操作，實(shí)驗(yàn)裝置的溫區(qū)難以控制在實(shí)驗(yàn)所需的區(qū)間，本專利技術(shù)針對該方面進(jìn)行了改進(jìn)
5、本專利技術(shù)的目的是一種用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置及降溫方法，通過該裝置進(jìn)行超導(dǎo)磁體技術(shù)中的絕緣材料的帕邢放電實(shí)驗(yàn)，為極低溫帕邢放電實(shí)驗(yàn)提供了測試條件，為解決極低溫超導(dǎo)應(yīng)用絕緣處理工藝提供了技術(shù)支持。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置及降溫方法，旨在解決目前低溫環(huán)境下超導(dǎo)導(dǎo)體絕緣材料的帕邢放電實(shí)驗(yàn)，不能夠?qū)崿F(xiàn)較好溫區(qū)控制的技術(shù)問題。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、一種用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，包括真空容器，還包括容納所述真空容器的低溫杜瓦，所述真空容器通過管路分別與所述低溫杜瓦外部的真空泵組和供氦裝置相連，并在所述管路上設(shè)置閥門，所述低溫杜瓦內(nèi)能夠容納位于所述真空容器外部的冷源。
4、優(yōu)選地，所述管路包括一個主管路以及與主管路相連的兩條分管路，所述主管路的端部與所述真空容器連通，兩個所述分管路的端部分別與所述供氦裝置和所述真空泵組相連通，并分別設(shè)有真空閥四和真空閥三。
5、優(yōu)選地，所述主管路上設(shè)置有真空閥二。
6、優(yōu)選地，所述供氦裝置所連接的分管路上設(shè)有壓力表和分壓閥。
7、優(yōu)選地，所述真空容器管連接有位于所述低溫杜瓦外部的溫度監(jiān)視器和真空規(guī)。
8、優(yōu)選地，所述冷源包括液氮或液氦。
9、優(yōu)選地，所述真空規(guī)與所述真空容器連接的管路設(shè)有真空閥一。
10、根據(jù)上述用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置的降溫方法，包括如下步驟：
11、s1：初始狀態(tài)下，閥門緊閉；開啟真空泵組及其管路上的閥門，管路連通真空泵組和真空容器，真空容器內(nèi)的氣體沿著管道從真空泵組泵出，使真空容器內(nèi)部壓強(qiáng)降低；
12、s2：向低溫杜瓦內(nèi)部輸入冷源，開啟供氦裝置以及其與真空容器管路的閥門，供氦裝置與真空容器通過管路連通，供氦裝置內(nèi)的氦氣沿著管道輸入真空容器內(nèi)，以氦氣作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)使真空容器降溫；
13、s3：待低溫杜瓦內(nèi)的液氮使真空容器溫度降低至4.2k或低溫杜瓦內(nèi)的液氦使真空容器溫度降低至77k，真空容器內(nèi)的氦氣從真空泵組泵出后，真空泵組和供氦裝置調(diào)整真空容器內(nèi)部壓強(qiáng)，即可進(jìn)行帕邢放電實(shí)驗(yàn)。
14、由以上技術(shù)方案可知，本專利技術(shù)具有如下有益效果：
15、本專利技術(shù)采用閥門開啟或關(guān)閉管路，采用真空泵組對真空容器的氣體泵出，對真空容器抽真空，同時供氦裝置通過閥門來調(diào)整氦氣輸出的壓力，控制真空容器內(nèi)的壓強(qiáng)，并使氦氣在真空容器內(nèi)充當(dāng)介質(zhì)，以提高真空容器在低溫杜瓦內(nèi)的降溫速率，并在真空容器的溫度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，采用真空泵組來調(diào)節(jié)真空容器的壓強(qiáng)，即可保證真空容器的溫區(qū)和壓強(qiáng)滿足低溫帕邢放電實(shí)驗(yàn)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，包括真空容器(4)，其特征在于，還包括容納所述真空容器(4)的低溫杜瓦(6)，所述真空容器(4)通過管路分別與所述低溫杜瓦(6)外部的真空泵組(13)和供氦裝置(12)相連，并在所述管路上設(shè)置閥門，所述低溫杜瓦(6)內(nèi)能夠容納位于所述真空容器(4)外部的冷源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述管路包括一個主管路以及與主管路相連的兩條分管路，所述主管路的端部與所述真空容器(4)連通，兩個所述分管路的端部分別與所述供氦裝置(12)和所述真空泵組(13)相連通，并分別設(shè)有真空閥四(11)和真空閥三(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述主管路上設(shè)置有真空閥二(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述供氦裝置(12)所連接的分管路上設(shè)有壓力表(8)和分壓閥(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述真空容器(4)管連接有位于所述低溫杜瓦(6)外部的溫度
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述冷源包括液氮或液氦。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述真空規(guī)(2)與所述真空容器(4)連接的管路設(shè)有真空閥一(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置的降溫方法，其特征在于，包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，包括真空容器(4)，其特征在于，還包括容納所述真空容器(4)的低溫杜瓦(6)，所述真空容器(4)通過管路分別與所述低溫杜瓦(6)外部的真空泵組(13)和供氦裝置(12)相連，并在所述管路上設(shè)置閥門，所述低溫杜瓦(6)內(nèi)能夠容納位于所述真空容器(4)外部的冷源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述管路包括一個主管路以及與主管路相連的兩條分管路，所述主管路的端部與所述真空容器(4)連通，兩個所述分管路的端部分別與所述供氦裝置(12)和所述真空泵組(13)相連通，并分別設(shè)有真空閥四(11)和真空閥三(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于極低溫帕邢放電的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述主管路上設(shè)置有真...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉方，張京峰，馬紅軍，徐鵬，胡立標(biāo)，馬媛媛，劉華軍，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。