补充资料：超导材料应用的低温技术

超导材料应用的低温技术
cryogenic technique for superconductor application

ehaodao eali一ao yingyong de dlwenJ一shu超导材料应用的低温技术(。ryogenic teeh-nique for supereonduetor applieation)无论是低临界温度超导材料还是1986年以后发现的高临界温度超导材料，都离不开低温条件。所不同的是前者必须工作在液体氦的环境中，而后者大多数只需在液体氮的条件下。 利用气体的液化是创造一个低温环境的重要手段。目前使用较多的是液氦和液氮。液氧和液氢在火箭技术中有不可忽视的作用。低温液体的一些物理性能见表。 常用低温液体的某些物理性质本才才 氦气液化过程目前常用的带液氮预冷的一级膨胀机冷冻循环的液化装置流程如图所示。经纯化的氦气压缩到30个大气压，用液氮预冷;然后用2/3的压缩氦气在膨胀机中进行绝热膨胀，再返流回到热交换器去冷却剩余的高压氦气;最后利用焦耳一汤姆逊效应使压缩氦通过节流阀冷却到4.ZK，其中一部分冷凝成液体。 回气柜一-一，~一一一3拟田a氮气 热交换器11}1 11} 液氮槽lh左州州习 热交换器21}}! 热交换器川日}卜.形胀机 热交换器41，】I 液氮槽巨吐一」 氦气液化流程示意图 产量在soL/h以下的小型实验室氦液化器，目前有三种类型:紧凑全自动活塞式膨胀机氦液化器;透平膨胀机氦液化器和利用二级斯特林制冷循环的菲利浦氦液化器。 为了超导材料物理性能研究，需要IK或mK量级的低温，可对‘He液体进行减压及采用绝热去磁方法获得。“He一4He稀释制冷机在实验室可长期保持在mK温区。 液氮对于氦气液化和高临界温度超导材料的研究是不可少的。菲利浦回热式液氮制冷机是小量生产液氮(5一3oL/h)较理想的设备。在大中城市若由氧气厂集中生产，供应液氮，不仅节约能源，而且价格低廉，提取方便。 由于液氦的沸点低、汽化潜热小，生产Ikg液氦能耗为18.5一30kw·h，而热力学效率在。.1以下，所以获得液氦不易，储运液氦更难。迫切要求高性能的液氦储运容器问世。 通常液氦容器为高真空多层绝热结构。两层不锈钢筒间的高真空度可排除气体的热传导，降低容器热壁温度可有效地减少辐射热流。若在高真空夹层中装置一个辅助液氮冷屏，辐射热可减少到1/10。

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