[发明专利]一种低温超导磁场的冷却装置的热屏蔽结构

说明书

技术领域

本发明涉及绝热材料领域，特别涉及一种低温超导磁场的冷却装置的热屏蔽结构。

背景技术

一般的金属材料，在接近绝对零度的温度范围内，随着温度的下降，其电阻率趋近于一有限的常数。某些纯金属、合金和化合物等在某一特定的温度Tc 附近，电阻突然消失，这种现象叫超导电性，具有这种性能的材料称为超导材料。一般来说，在4.2K 左右具有超导性能的物体称为低温超导体，在液氮温度下(77K) 具有超导性能的物体称为高温超导体。

 低温超导线材和带材主要在液氦温度(4.2K) 下应用。利用超导体的各种特性，如电阻突然消失、完全抗磁性、在强磁场中能承受很大的超导电流以及超导体在发生超导态向正常态转变时的物理性能的变化，低温超导线带材已开始在许多科学技术领域得到应用，并显示出突出的优点和广阔前景。

自1986 年高温超导体发现以来，世界将进入一个新的超导时代。高温超导电性如能在一系列重要领域，特别是所谓强电( 大电流) 诸如电力输送、电机、受控核聚变、交通、医疗等领域获得应用并显示出巨大的优越性，将导致一场新的技术革命。与低温超导体相比，高温超导材料设备在至少20K 或更高温度运行时，主要的好处是比较便宜和更可靠的致冷可以实现。在20K 以上工作，高温超导材料可以进一步降低致冷机造价和电能消耗，所以，在经济上，对于上述各种应用领域，高温超导体全面优于低温超导体。由于高温超导体将运行在较高温度，此时材料的热容会大为增加，同时制作的装置会更加稳定，并且更能容许交流损耗。现在开发的高温超导线材和带材均能满足应用的要求。如高温超导变压器将比常规多纤维Nb3Sn 制作的变压器更优越。由于超导线感受到的磁感应强度只有0.3 ～0.5T，采用高温超导材料是适当的。高温超导材料在液氮下的绝缘强度比在液氦下高，所以，将会使变压器的绝缘更简化。加之高温超导体的导体损耗预期很小，所以，可以通过增加导体截面积避免在故障态下失超。超导电力传输线采用高温超导线材后，输电的总费用可降低15％～ 30％。

目前，受控核聚变用的超导磁场的低温环境支持系统可采用液氦进行冷却，低温环境支持系统主要是超导磁场的设备保持在所需的低温环境中，它包括冷却装置和包裹在冷却装置的多层绝热结构。绝热材料通常是由低温绝热纸与反射屏（铝箔或镀铝薄膜）复合而成，低温绝热纸与反射屏材料间隔设置。一般冷却装置外侧的多层绝热结构由低温绝热纸与反射屏反复包扎而成，并通过玻璃胶带进行固定，这种包裹方式操作复杂，容易造成包裹不严密，隔热效果较差，而且冷却装置外部有很多连接口和维修仓，不易在在绝热结构上进行开口。

发明内容

本发明目的是针对现有技术所存在的上述技术问题，提供一种结构简单、隔热效果好，安装和拆卸方便的低温超导磁场的冷却装置的热屏蔽结构。

为实现上述目的，本发明提出了一种低温超导磁场的冷却装置的热屏蔽结构，其包括上部绝热结构和下部绝热结构，所述上绝热被包括主绝热被和4个侧绝热被，所述主绝热被和侧绝热被分别由若干层反射屏和绝热纸交错叠合并通过缝纫线缝接在一起，所述4个侧绝热被分别对应的通过缝纫线缝接在主绝热被的两侧，主绝热被同一侧的两个侧绝热被之间相隔一定距离，所述主绝热被的前端的中部设有一个第一半圆形开口，并用缝纫线缝合，第一半圆形开口的两侧设有若干玻纤布扎带，所述主绝热被的后部设有若干个通过缝纫线缝制的圆圈，圆圈内的主绝热被均设有米字型开口，所述主绝热被的后端设有一个绝热下摆，所述4个侧绝热被的外侧对应设有若干玻纤布扎带，所述主绝热的两侧没有侧绝热被的位置对应设有若干玻纤布扎带，所述绝热下摆上设有若干玻纤布扎带，所述下部绝热结构包括一个下绝热被，所述下绝热被与主绝热被大小相同，结构相互对应，所述下绝热被由若干层反射屏和绝热纸交错叠合并通过缝纫线缝接在一起，下绝热被的前端中部设有主绝热被上半圆形开口相同的第二半圆形开口，第二半圆形开口两侧设有对应的若干玻纤布扎带，下绝热被的后端设有与主绝热被的绝热下摆相对应的若干玻纤布扎带，下绝热被的两侧设有与上部绝热结构两侧若干玻纤布扎带。

作为优选，其还包括4个圆形的保护盖，所述保护盖由若干层圆形的反射屏和绝热纸交错叠合，边缘通过缝纫线进行缝合，保护盖的内侧边缘设有魔术贴，所述主绝热被一侧的2个侧绝热被上各设有2个大小与保护盖相同的圆形开口，圆形开口的边缘通过缝纫线缝合。