超流氦漏热损失熔断器

本申请涉及超低温，特别涉及超流氦漏热损失熔断器及超低温设备。

背景技术：

1、液氦是极其特殊的液体，即便是温度低到接近绝对零度(标准气压情况下)它仍然能保持其液体状态，为此人们称液氦(包括氦的同位素氦3的液体)为永久液体和量子液体，液氦是低温与超低温设备上使用最多的制冷工质。

2、其中，在温度低到2.17k以下，液氦会出现一种叫超流的现象(也叫超流氦)，它是很少的量子特性在宏观世界得以表现出来的现象。超流是一种几乎是没有粘滞消耗的“爬行流动”，这种爬行流动所形成的超流氦膜可以让超流氦沿着容器的壁面慢慢爬行，甚至是垂直的壁面上也可以，该超流氦膜的热传导能力是非常强的，甚至比金属铜的传导能力还要强百倍。

3、如果在两个不同温度区域之间形成了超流氦膜，这相当于建立起来了一个热传导性非常好的热传输通道。有些装置可以利用这样的超流氦膜来进行冷却用途，如低温超导磁体的冷却等用途；但在稀释制冷机等超低温设备中，这种超流氦的出现意味着，如果对超流氦膜的处理不适当，必将带来漏热损失的问题，并且，当超低温设备中的漏热过于严重时，其制冷装置中各级温度的差异就保持不住，制冷装置的各个独立温区也建立不起来，使得制冷装置本身就不能正常工作了，为此，如何化解液氦的超流所带来的漏热损失，是本申请所要解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本申请提供超流氦漏热损失熔断器及超低温设备，以解决现有超低温设备等设备中超流漏热的问题。

2、为了解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了超流氦漏热损失熔断器，包括：

3、超流氦室，其内用于放置超流氦；

4、密封铜环，其设置于所述超流氦室上；

5、抽吸蒸气管，其设置于所述密封铜环上，并通过所述密封铜环与所述超流氦室连通；

6、温度传感器，其设置于所述密封铜环上，并用于检测所述密封铜环的温度；

7、加热器，其设置于所述密封铜环上，并用于加热所述密封铜环。

8、根据以上所述的超流氦漏热损失熔断器，所述超流氦漏热损失熔断器还包括：

9、压力传感器，其设置于所述抽吸蒸气管，并用于检测抽吸蒸气管内氦蒸气的压力。

10、根据以上所述的超流氦漏热损失熔断器，所述超流氦室与所述密封铜环之间设置有隔离管。

11、根据以上所述的超流氦漏热损失熔断器，所述超流氦漏热损失熔断器还包括法兰连接组件，所述法兰连接组件设置于所述密封铜环上，所述抽吸蒸气管、所述隔离管通过所述法兰连接组件与所述密封铜环密封连接。

12、根据以上所述的超流氦漏热损失熔断器，所述密封铜环靠近超流超流氦室的一端上设置有超流抑制喉管，所述超流抑制喉管具有向下延伸设置的纳米尺度的尖锐刀刃部。

13、根据以上所述的超流氦漏热损失熔断器，所述密封铜环与所述超流抑制喉管之间设置有不锈钢管。

14、根据以上所述的超流氦漏热损失熔断器，所述超流氦漏热损失熔断器还包括控温仪，所述温度传感器、所述加热器和所述压力传感器均与所述控温仪电连接。

15、本申请实施例第二方面提供了一种超低温设备，其包括设备本体和如上所述的超流氦漏热损失熔断器，所述超流氦漏热损失熔断器设置于设备本体的法兰连接端。

16、本申请提供的超流氦漏热损失熔断器及设备的有益效果至少在于：

17、本申请当超流氦室内的超流氦沿着超流氦室的容器壁逐渐向上爬行而形成超流氦膜，由于超流氦膜具有很强的热传导能力，并且密封铜环也具有导热性，超流氦沿着超流氦室向上爬行直至达到密封铜环的端面时，从而被密封铜环上的温度传感器检测到，此时加热器就会对密封铜环进行加热，进而对密封铜环上的超流氦膜和超流氦进行加热，直至将超流氦和超流氦膜的温度升高至变回普通液氦时，普通液氦就会流回超流氦室，从而切断超流氦膜形成的热传导通路，以解决漏热损失问题。

技术特征：

1.一种超流氦漏热损失熔断器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超流氦漏热损失熔断器，其特征在于，所述超流氦漏热损失熔断器还包括：

3.根据权利要求1所述的超流氦漏热损失熔断器，其特征在于，所述超流氦室与所述密封铜环之间设置有隔离管。

4.根据权利要求3所述的超流氦漏热损失熔断器，其特征在于，所述超流氦漏热损失熔断器还包括法兰连接组件，所述法兰连接组件设置于所述密封铜环上，所述抽吸蒸气管、所述隔离管通过所述法兰连接组件与所述密封铜环密封连接。

5.根据权利要求1所述的超流氦漏热损失熔断器，其特征在于，所述密封铜环靠近超流超流氦室的一端上设置有超流抑制喉管，所述超流抑制喉管具有向下延伸设置的纳米尺度的尖锐刀刃部。

6.根据权利要求5所述的超流氦漏热损失熔断器，其特征在于，所述密封铜环与所述超流抑制喉管之间设置有不锈钢管。

7.根据权利要求2所述的超流氦漏热损失熔断器，其特征在于，所述超流氦漏热损失熔断器还包括控温仪，所述温度传感器、所述加热器和所述压力传感器均与所述控温仪电连接。

8.一种超低温设备，其特征在于，其包括设备本体和如权利要求1-7任一项所述的超流氦漏热损失熔断器，所述超流氦漏热损失熔断器设置于设备本体的法兰连接端。

技术总结本申请公开超流氦漏热损失熔断器及超低温设备，涉及超低温技术领域，以解决现有超低温设备中超流漏热的问题。包括：超流氦室，其内用于放置液氦；密封铜环，其设置于所述超流氦室上；抽吸蒸气管，其设置于所述密封铜环上，并通过所述密封铜环与所述超流氦室连通；温度传感器，其设置于所述密封铜环上，并用于检测所述密封铜环的温度；加热器，其设置于所述密封铜环上，并用于加热所述密封铜环。技术研发人员：付柏山,王琨,牛冉,韩旭东,张振生,梁馨受保护的技术使用者：南方科技大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5