銻化銦雙探頭探測器及液氦杜瓦瓶的研制（二）

液氦杜瓦瓶預端設有冷量回收盒，使冷氮氣在盒內有一段時間停留，以便更好地冷卻管端，也有利于其它組件的安裝。
2)杜瓦內膽采用漏熱較少的懸吊式支撐，頸管選用一根長300毫米、厚度只有0.5毫米的不銹鋼管，這是因為從式(2)不難得出，滿熱量與頸管的厚度成正比，與長度成反比。一般的小型液氮杜瓦大都采用這種結由此可見，由于頸管又簿又長，還是懸吊結構，頸管的焊接點離杜瓦內膽質量中心很遠，這樣在使用過程之中，稍有震動就會在焊接處產生很大的應力，如圖3a)所示。據文獻報道l，低溫容器的損壞中結構損壞占21.42%，真空惡化占69.58%，使用不當占9%。而液氮杜瓦由下設置了抽空閥門，就排除了真空惡化，所以主要矛盾變為結構損壞，即頸管損壞。為此，我們采用了一種新型的波紋管-球面支撐，見圖3b)。這種結構允許杜瓦內膽有一定晃動，而焊接處幾乎不受沖擊力，加上杜瓦外膽下部設置的擋晃條限制晃動幅度，可大大地延長了杜瓦的使用壽命。
1.快裝活動接頭2.螺紋接頭3.光導錐管4、光導管5.螺紋導向接頭6括接頭7.引向杯：.封帽9.“O”型密封圈10.密封壓板I1.波器I3.“0“型密封圍14，液氨輸送管15.螺紋封帽12.小室板16，墊片17.導向柱18泡沫層19.外筒20.筒底21.隔板22.波器23.墊片24“0”型密封圍25.斜
3)為了使用方便，在液氮杜瓦上部設置丁真空壓力表、進排液口、可拆式真空閥面快裝卡頭26.斜面快裝長頭27，“0”型密封門、回氣球閥，通過回氣球閥可以方便地控制液氨杜瓦的內膽壓力，使灌充和排輸液氨極為方便。設有兩級內膽安全閥，以防當低溫氣體大量蒸發時使**級安全閥凍住，第二級安全閥可保護液杜瓦不受損害。另外，還在杜瓦底部安裝了四個活動萬向輪以方便在實驗室推動。
2.
設計計算由于多屏絕熱的傳熱計算十分繁瑣，到口前為止，還沒有比較簡單可行而又比較準確的計算方法。我們采用基于實驗基礎之上的表觀導熱系數法，對杜瓦進行傳熱估算，計算結果如表2所示。液氮實驗杜瓦的主要材料選用1Cr18Ni9Ti不銹鋼，因其內膽直接和液氨接觸，為了減少灌充時液氮的損失，內膽盡量薄，所以在強度計算時只考慮承受外壓，可以減小壁厚，其主要強度計算結果見表3。
基本符合設計要求，設計要求為5~8%。
液氦杜瓦瓶的主要性能參數見表4，基眾所周知，在超絕熱形式中主要矛盾是固體的接觸傳熱，氣體的對流傳熱和光的輻射傳熱。對于接觸傳熱和對流傳熱分別采取懸吊支撐和高真空夾層等措施，已有較好的效果。而對于光的輻射傳熱全靠這20層防輻射屏。我們采用25微米的鋁薄以及尼龍網做間隔層，二者事先均用酒精和丙耐清洗，然后放入烘箱烘烤48小時以上。烘烤溫度為80℃，從烘箱取出后盡快包扎。為了使頸管與鋁薄保持良好的熱接觸，事先用導熱良好的紫銅加工成帶槽的翅片，然后用錫焊將其焊在頸管上，冉將鋁薄用銅絲扎在翅片的槽內。由于杜瓦內壁溫度低，其土要矛盾是接觸傳熱，因此內層盡可能包扎松一點，外層溫度高，主要矛盾是輻射傳熱，所以外層可包扎緊一些。這樣內松外緊也有利于抽真空，
2)檢漏與抽真空
液氦杜瓦瓶的生產屬丁復雜技術領域，在國外也只有少數發達國家能夠生產。液氦杜瓦瓶生產的成敗關鍵在丁能否長達三年以上保持夾層的真空度在1.33~10*Pa以上，換句話說。杠瓦夾層真空的允許漏率非常苛刻。一般**漏率由(5)式決定：一半衡吋真空系統的抽速：
-平衡時的工作壓力。我們按杠瓦連續工作三年計算，按(6)式計算出**允許書為5X10-Pa?L/s：
-從漆系統封離時的爾強
-杜瓦抽空的時間間隔
-—杜瓦夾層的真空容積其中檢漏的難點在于杜瓦的內膽，為了減少冷損失，設計時按外壓計算。因此常的抽空檢漏法不能用于杜瓦內膽，面杜瓦的內膽由于直接容納液氨，經常從300K到4.2K，循環冷漏后突出。由丁不能懿體抽空，只能采用檢靈敏接較低的吸槍檢漏法。如圖5所示，由于吸槍法檢漏的靈敏度通帶只有10Pa?L/s，低丁檢漏指標，因此只能找出一些較大的漏孔.如果內膽存在微漏：一到4.2K微游則會變為大漏，1985年我們小批量生產6液氨貯存杜瓦，其中有兩只就是由于內膽泄漏而失敗的。這次我們在總檢工藝上改變已往的方法，采取包扎絕熱層之前就進行總檢，在杜瓦外殼未焊*后一道封口焊縫之前。