液氮冷却技术在超导磁体中的应用

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上海磁悬浮超导温度

上海磁悬浮超导温度

上海磁悬浮超导温度
导语:提到上海,人们自然会想到繁华的都市景象和磁悬浮列车。

作为我国首条高速磁悬浮交通线路,上海磁悬浮列车极大地缩短了市区与浦东国际机场之间的距离。

它的运行速度高达431公里/小时,让乘客能在短时间内快速到达目的地。

超导温度是指超导材料在低温条件下电阻为零的特性。

简单来说,超导材料就是在超导温度以下具有零电阻和磁通排斥的特性。

这类材料的研究和应用一直以来都是科技界的热点领域。

上海磁悬浮列车正是利用了超导技术,实现了列车与轨道之间的磁悬浮。

在运行过程中,磁悬浮列车通过液氮冷却的超导磁体来实现悬浮和驱动。

液氮的沸点非常低,仅为-196摄氏度,因此在超导磁体中形成了极低的温度环境。

这使得磁悬浮列车在高速运行时能够保持稳定,同时降低了能耗。

除了在上海磁悬浮列车中的应用,超导技术在我国在其他领域的应用也取得了显著成果。

在能源领域,超导电缆和超导磁储能技术可以提高电力传输效率,降低能源损耗。

在交通领域,除了磁悬浮列车,超导磁浮技术还可以应用于航空、航天等领域。

在医疗领域,超导磁体可用于磁共振成像(MRI)设备,为病患提供精准的诊断。

总之,上海磁悬浮列车作为我国超导技术应用的典范,展示了我国在高速交通领域的创新实力。

物理实验技术中的低温冷却与超导实验技巧

物理实验技术中的低温冷却与超导实验技巧

物理实验技术中的低温冷却与超导实验技巧在物理实验中,低温冷却和超导技术是关键的实验手段之一。

低温冷却主要是通过降低物质的温度来改变其热力学性质,而超导技术则是利用某些物质在低温下具有零电阻和完全排斥磁场的特性。

本文将围绕这两个主题展开探讨。

首先,我们来讨论低温冷却技术在物理实验中的应用。

低温冷却可以将实验物体冷却到接近绝对零度的温度,以研究物质在极低温度下的行为。

其中,最常用的低温冷却方法是液氮和液氦冷却。

液氮是一种广泛应用的低温浴剂,其沸点约为-196°C。

液氮可以被用来冷却各种实验装置,如磁体、电子器件和样品架等。

然而,液氮的低温范围相对较高,对于一些需要更低温度的实验,液氮并不足够。

这时就需要用到液氦。

液氦是一种更低温的冷却介质,其沸点约为-269°C。

液氦主要有两种形式:液氦Ⅰ和液氦Ⅱ。

液氦Ⅰ是高温液氦,其低于2.18K时会迅速变为液氦Ⅱ,液氦Ⅱ是超流体,具有奇特的性质,比如完全零粘度和热导率等。

液氦可以被用于超导磁体冷却,超导电子器件以及低温实验。

接下来,我们转向超导实验技巧。

超导是一种物质在低温下具有零电阻和排斥磁场的性质。

超导技术在物理实验中有着广泛的应用,如超导磁体、超导量子干涉仪等。

超导磁体是一种利用超导体产生强大磁场的设备。

超导体的电阻为零,因此可以通过在超导体中通电来产生高强度的磁场。

这种磁场可以被用于磁共振成像、磁悬浮和粒子加速等实验中。

同时,由于超导体可以排斥磁场,所以也可以被用来制造磁悬浮列车和超导浮球等设备。

超导量子干涉仪是一种基于超导体的干涉仪,利用超导体的量子性质来进行干涉实验。

超导量子干涉仪可以制备出高度强相关的量子态,用于研究量子相干和量子计算等领域。

这种技术对于当前的量子计算研究具有重要意义。

除了上述技术外,低温冷却和超导技术在其他领域也有着广泛的应用。

例如,低温电子学可以实现超快、低能耗的电子器件,用于高速通信和量子计算等领域。

超导技术还可以用于制造超导电缆、发电机和电动机等设备,以提高能源的转换效率。

液氮高温超导实验报告

液氮高温超导实验报告

一、实验目的1. 了解高温超导材料的基本特性;2. 掌握液氮冷却方法,实现对高温超导材料的低温处理;3. 通过测量电阻温度曲线,确定超导转变温度;4. 通过超导磁悬浮实验,验证超导材料的超导特性。

二、实验原理超导现象是指某些材料在温度降低到某一临界值以下时,电阻突然消失的现象。

这种材料被称为超导体,具有完全抗磁性和宏观量子隧穿效应。

高温超导材料是指在相对较高的温度下(通常低于液氮温度77K)表现出超导特性的材料。

本实验采用液氮冷却方法,将高温超导材料降至超导转变温度以下,通过测量电阻和温度的关系,确定超导转变温度。

同时,通过超导磁悬浮实验,验证超导材料的超导特性。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:高温超导材料YBaCuO;2. 实验仪器:液氮罐、铂电阻温度计、电压表、实验台、磁悬浮装置等。

四、实验步骤1. 准备实验装置,将高温超导材料YBaCuO放置在实验台上;2. 使用液氮罐对高温超导材料进行冷却,使其温度降至超导转变温度以下;3. 使用铂电阻温度计测量温度,并记录温度变化;4. 使用电压表测量超导材料的电阻,并记录电阻随温度的变化;5. 进行超导磁悬浮实验,验证超导材料的超导特性;6. 对实验数据进行处理和分析。

五、实验结果与分析1. 电阻温度曲线实验得到的高温超导材料YBaCuO的电阻温度曲线如图1所示。

从图中可以看出,当温度降低至93.75K时,超导材料的电阻突然下降至接近零,表明此时超导材料已进入超导态。

图1 电阻温度曲线2. 超导磁悬浮实验通过超导磁悬浮实验,验证了高温超导材料YBaCuO的超导特性。

实验中,将超导材料放置在磁悬浮装置上,施加一定的磁场,超导材料在磁场中悬浮,证明了其具有完全抗磁性。

六、实验总结1. 通过本实验,成功实现了高温超导材料YBaCuO的液氮冷却,并测量了其电阻温度曲线;2. 确定了高温超导材料YBaCuO的超导转变温度为93.75K;3. 通过超导磁悬浮实验,验证了高温超导材料YBaCuO的超导特性;4. 本实验为高温超导材料的研究和应用提供了实验依据。

液氮有什么用途

液氮有什么用途

液氮有什么用途液氮是一种非常低温的液体,其沸点为-196C。

由于其低温性能,液氮在许多不同的领域中都有广泛的应用。

首先,液氮在科学研究与实验中起着至关重要的作用。

在物理学研究中,液氮可用于制冷实验室设备,将实验设备降温至超低温,从而观察和研究物质在极低温下的性质与行为。

例如,在超导电磁学研究中,将材料置于液氮中可以降低电阻,使超导材料发挥出超导的特性。

此外,液氮也可用于产生凝聚态物质,如液态氦和超流氦等,用于研究原子物理和凝聚态物理学。

其次,液氮在医学领域也有广泛的应用。

由于其极低温度和不可压缩性,液氮用于冷却和保护生物样品以便在实验和研究中进行保存和运输。

对于生物医学研究,液氮还可用于冷冻和保存生物样本,如血液、细胞、组织和精子等。

此外,液氮也被用于皮肤病治疗,如冷冻疗法,用于疣、疮和其他皮肤病的治疗。

液氮还在食品加工和冷冻领域中发挥重要作用。

由于其极低温度,液氮可以快速冷冻食品,避免冷冻过程中水分结晶对食品品质的影响。

液氮冷冻还能够更好地保留食品的营养价值、口感和外观。

液氮还在食品制造过程中用作冷却剂和冷冻传递介质,常用于制作冰淇淋、凝固酱汁和蛋糕等。

液氮在工业生产中也有广泛应用。

在金属加工中,液氮用于冷冻和降温以增加材料硬度,降低磨损和延长工具的使用寿命。

此外,液氮还可用于制造人造纤维,如尼龙和聚酯纤维等。

氮气的高冷却性能使得液氮非常适合高速冷冻、精细冷却和快速固化的工业生产过程。

液氮也用于氮气生成和氮气保护,如焊接、熔炼、金属加工和电子器件制造等。

此外,液氮还被用于能源领域。

液氮在储能系统和超导磁体中被广泛应用,用于储存和输送能量。

液氮也用于液化天然气(LNG)工艺中的气体冷却和分离操作。

液氮的低温性能可以将天然气压缩为液态,以便更方便和经济地储存和运输。

总之,液氮作为一种极低温的液体,在科学研究、医学、食品冷冻、工业生产和能源领域等各个领域都有着重要的应用。

液氮的冷却性能使其成为实验室中不可或缺的工具,同时在医疗、食品和工业生产中也发挥着重要的作用。

超导磁体的制作步骤详解

超导磁体的制作步骤详解

超导磁体的制作步骤详解引言超导磁体是一种应用于科学研究和工业领域的重要设备,它利用超导材料的特性,在低温下产生强大的磁场。

本文将详细介绍超导磁体的制作步骤,从超导材料的选择到最终的测试和调试过程,帮助读者更好地理解超导磁体的制作过程。

一、超导材料的选择超导材料是超导磁体的核心组成部分,其选择对于超导磁体的性能和稳定性至关重要。

目前常用的超导材料有铜氧化物和铌钛合金等。

在选择超导材料时,需要考虑其临界温度、临界磁场和临界电流密度等指标,以及材料的可用性和成本等因素。

二、超导线的制备超导线是超导磁体中的关键组成部分,其制备过程包括超导材料的制备、超导材料的成型和超导线的绕制等步骤。

首先,超导材料需要通过化学合成或物理气相沉积等方法制备出高纯度的超导材料。

然后,将超导材料进行成型,通常采用的方法有挤压、烧结和拉伸等。

最后,将成型后的超导材料绕制成超导线,通常使用的方法有焊接、绕线和涂覆等。

三、超导线的绝缘超导线的绝缘是为了防止超导线与外部环境接触,以提高超导磁体的稳定性和安全性。

超导线的绝缘通常采用的材料有聚酰亚胺薄膜和环氧树脂等。

绝缘材料需要具有良好的绝缘性能和耐低温性能,以确保超导线在低温环境下的正常工作。

四、超导线的绕制超导线的绕制是将绝缘后的超导线按照特定的几何形状绕制成线圈的过程。

绕制超导线的方法有手工绕线和机械绕线两种。

手工绕线需要经验丰富的技术人员进行操作,而机械绕线则可以提高生产效率和准确度。

在绕制超导线时,需要注意绕线的紧密度和绕线的层数,以确保超导磁体的性能和稳定性。

五、超导线的冷却超导磁体在工作时需要保持低温状态,以确保超导材料的超导性能。

常用的冷却方法有液氮冷却和制冷机冷却两种。

液氮冷却是将超导磁体浸泡在液氮中,使其温度降至超导材料的临界温度以下。

制冷机冷却则是通过制冷机将超导磁体冷却至超导材料的临界温度以下。

在冷却过程中,需要控制冷却速度和温度均匀性,以确保超导磁体的性能和稳定性。

液氮超导实验报告

液氮超导实验报告

一、实验目的1. 学习液氮低温技术的基本操作和注意事项。

2. 通过实验,掌握测量超导体电阻温度关系,测定转变温度的方法。

3. 了解超导体的基本特性以及判定超导态的基本方法。

二、实验原理超导材料在低于某一临界温度时,其电阻会突然降至零,表现出完全抗磁性和宏观量子隧穿效应。

液氮作为冷却介质,具有廉价、易得、不易挥发和不易燃烧的特点,非常适合用于超导实验。

本实验采用液氮冷却超导体,通过测量电阻随温度的变化,确定其转变温度。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:- 低温恒温槽- 电阻测量仪- 温度传感器- 低温实验箱- 超导体样品- 液氮2. 实验材料:- 超导体La3Ni2O7单晶- 铜线- 铜夹具- 低温实验箱内的绝缘材料四、实验步骤1. 将超导体样品放置在低温实验箱内,用铜线将其与电阻测量仪和温度传感器连接。

2. 打开低温恒温槽,将液氮倒入其中,调节温度至超导体的临界温度附近。

3. 逐渐降低恒温槽的温度,观察电阻和温度的变化。

4. 当电阻突然降至零时,记录此时的温度,即为超导体的转变温度。

5. 重复实验,验证结果的准确性。

五、实验结果与分析1. 实验结果:- 超导体La3Ni2O7单晶的转变温度为80K。

2. 分析:- 实验结果表明,液氮成功地将超导体样品冷却至转变温度,实现了超导现象。

- 通过测量电阻随温度的变化,验证了超导体的基本特性。

六、实验结论1. 液氮作为冷却介质,成功地将超导体样品冷却至转变温度,实现了超导现象。

2. 通过测量电阻随温度的变化,确定了超导体的转变温度,验证了超导体的基本特性。

3. 本实验为研究超导体的性质提供了实验依据,有助于进一步探索高温超导机理。

七、实验讨论1. 实验过程中,液氮的冷却速度和恒温槽的温度控制对实验结果有较大影响。

2. 在实际应用中,液氮超导技术具有广阔的应用前景,如超导磁体、超导电缆等。

八、实验注意事项1. 操作液氮时,注意安全,避免液氮接触皮肤和眼睛。

超导磁体的冷却方式与效率优化方法

超导磁体的冷却方式与效率优化方法

超导磁体的冷却方式与效率优化方法引言:超导磁体是一种应用广泛的重要设备,广泛应用于医学成像、核磁共振、粒子加速器等领域。

为了保持超导磁体的工作温度,冷却是必不可少的。

本文将探讨超导磁体的冷却方式以及如何优化其效率。

一、超导磁体的冷却方式1. 传统冷却方式传统的超导磁体冷却方式主要包括液氦冷却和制冷机冷却。

液氦冷却是目前应用最广泛的一种方式,其工作温度可达到4.2K左右。

制冷机冷却则是通过制冷剂的循环来降低超导磁体的温度,常用的制冷剂有制冷剂R404A和R508B等。

2. 新型冷却方式除了传统的冷却方式外,近年来还出现了一些新型的冷却方式,如高温超导磁体的强制气体冷却和磁体内部的自然对流冷却。

高温超导磁体的强制气体冷却是通过将高温超导磁体内部的气体进行冷却,从而降低磁体的温度。

而磁体内部的自然对流冷却则是利用磁体内部的流体自然对流来实现冷却。

二、超导磁体冷却效率的优化方法1. 提高冷却剂的效率冷却剂的选择对超导磁体的冷却效率有着重要影响。

目前,液氦是最常用的冷却剂,但其价格昂贵且资源有限。

因此,寻找替代的冷却剂成为了一个重要的研究方向。

一些研究人员正在探索使用液氮等替代冷却剂,以提高冷却效率并降低成本。

2. 优化冷却系统的设计冷却系统的设计对超导磁体的冷却效率也有着重要影响。

通过合理设计冷却系统的结构和参数,可以提高冷却效率并减少能量损耗。

例如,合理设计冷却系统的管道布局和流体流动方式,可以提高流体的流动速度和冷却效果。

3. 提高超导磁体的热传导性能超导磁体的热传导性能也是影响冷却效率的重要因素。

通过选择合适的材料和改变超导磁体的结构,可以提高其热传导性能,从而提高冷却效率。

例如,使用导热性能较好的材料作为超导磁体的导热层,可以提高热量的传导速度。

4. 优化超导磁体的磁场分布超导磁体的磁场分布对冷却效率也有着重要影响。

通过优化超导磁体的磁场分布,可以减少磁体内部的热点区域,提高冷却效果。

例如,通过合理设计超导磁体的线圈结构和磁场分布,可以使磁体内部的温度均匀分布,减少热点的产生。

超导磁体的制冷技术

超导磁体的制冷技术

超导磁体的制冷技术超导磁体是一种特殊的磁体,它利用超导材料在极低温下的特殊性质,实现电流的无阻抗输送,从而产生极强的磁场。

超导磁体广泛应用于核磁共振成像(MRI)、粒子加速器和磁约束聚变等领域。

而其中最关键的一项技术就是制冷技术,它能够将超导磁体冷却到足够低的温度,保证超导材料的超导性质。

从物理定律的角度来看,超导磁体的制冷技术涉及热力学的第一、二定律,以及超导现象的理论基础等方面。

首先,根据热力学第一定律,能量守恒定律,超导磁体的制冷过程是通过将热能从超导磁体中提取出来,并将其传递给外界环境。

这个过程是一个热力学过程,需要考虑能量的流动和传递。

其次,根据热力学第二定律,系统熵的增加要求在制冷过程中有一个低温热源,也就是在超导磁体的周围建立一个温度比超导材料更低的环境来实现制冷。

为了实现超导磁体的制冷,常见的方法是采用制冷剂进行热交换。

制冷剂一般选择低温下能够保持稳定的液氮或液氦。

液氮的沸点约为-196℃,而液氦的沸点更低,约为-269℃,可以达到更低的温度。

液氨也可以作为制冷剂,但其价格昂贵且具有较大的腐蚀性。

在实验准备阶段,需要准备超导磁体、制冷系统、测量设备等。

首先,超导磁体是整个实验的核心部分,它由超导线圈、导体支持结构、绝缘材料等组成。

超导线圈是由超导材料制成的,常见的是采用铜氧化锡(Bi-2223)或镧钡铜氧化物(REBCO)等。

这些超导材料需要具备较高的临界温度和临界电流密度,以保持稳定的超导态。

其次,制冷系统是用来冷却超导磁体的关键部分。

该系统通常由制冷机、冷却液储存装置、制冷管路等组成。

制冷机一般采用制冷剂压缩循环的原理,通过压缩制冷剂使其产生高温高压气体,然后通过膨胀阀降温使其变为低温低压。

冷却液储存装置用于存储和输送液氮或液氦,通常选择保温性能好的材料,如不锈钢。

制冷管路连接超导磁体和制冷系统,通过传导热量和制冷剂实现超导磁体的冷却。

在实验过程中,主要包括制冷启动、制冷维持和制冷控制三个步骤。

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62 V acuum & C ryogen ics 1997年3月液氮冷却技术在超导磁体中的应用吴远宽(核工业西南物理研究院,四川乐山614007)(收稿日期1996—08—15)APPL I CAT I ON OF L N2COOL ING TECHN IQUE INSUPERCOND UCT INGM AGNETSW u Y uankuan(Southwest I n stitute of Physics,Nuclear M i n istry,L eshan614007)Abstract:In th is paper,the sufficien t p recoo ling of superconducting m agnets of M R I facility in LN2and dain ing m ethods of LN2befo re L H e tran spo rtati on are described.It is of qu ite i m po r2tan t econom ical sign ifance to m aster co rrectly the p recoo ling m ethod fo r reducti on of the first L H etran spo rtating amou t fo r p recoo ling.Keywords:P recoo ling,Superconducting m agnet,D ecomp ressi on,N uclear m agnetic resonancei m age.:介绍了核磁共振成像设备中超导磁体在液氦输送前,磁体在液氮中进行充分预冷以及液氮的排出方法。

掌握正确的预冷方法对减少第一次液氦输送预冷量有重要的经济意义。

关键词:预冷、超导磁体、减压制冷、核磁共振成像。

要获得低温液体,需要消耗很多能量,沸点越低,消耗的能量越大,生产越困难。

常用的低温制冷剂主要有,液氢(L H2)、液氦(L H e)、液氮(LN2)等。

L H2虽然具有资源丰富、污染小和燃烧率高等优点。

但氢的着火能很小,氢、氧混合物的燃烧极限和爆炸极限都很宽,L H2在生产、贮存、运输、输送和使用存在着燃烧和爆炸危险。

采用L H2作制冷剂不安全因素较多,稍一疏忽就会发生燃爆事故,一般很少使用。

L H e具有温度极低,使用安全,制冷效果好,已广泛地应用于低温超导技术。

但由于液氦价格贵,生产、贮存、运输、输送、脏氦气纯化比较困难,氦气(GH e)极容易泄漏,L H e使用时间、地点受到限制。

LN2具有使用安全、无腐蚀、输液操作简单、成本低、氮气(GN2)资源十分丰富,容易获得等优点。

GN2直接放空,目前已广泛应用到高温超导研究、低温生物学,在低温实验中用LN2预冷大型试件和核磁共振成像(M R I)超导磁体,收到了十分好的预冷效果。

1 预冷方法无论低温容器本身和其中被冷却的物体(超导磁体)质量大小,未经LN2充分预冷就直接采用L H e预冷是不经济的。

在给中国环流器一号(HL21)受控核聚变实验装置的电子回旋共振加热系统建立4.0T磁场过程中,超导磁体(几十公斤)和容器没有经LN2预冷,而直接采用L H e预冷超导磁体和容器。

用200多升液氦还不能把磁体和容器内壁从常温降到L H e温度。

由于L H e的气化潜热比LN2小得多,因而L H e的气化潜热在输液过程中得不到充分利用。

在L H e 输送过程中,容器内压力不允许超过0.05M Pa ,大量冷GH e 经回收系统管道回收,冷量被浪费,使Υ40mm ×2mm 紫铜管外壁严重挂霜(长约18m ),造成经济损失。

后来只好再用LN 2(约120L )将超导磁体和容器输满,预冷静泡8h 。

LN 2冷量充分被磁体和容器内壁吸收,排出LN 2并用GH e 清洗抽空处理二次。

输入L H e 预冷磁体和容器,只用L H e 55L 就将磁体及容器的内壁降到4.2K ,磁体线圈电阻从1508降到08。

输满容器共用L H e 90L 。

在正常使用情况下,当容器内L H e 液面高约80mm 时,需用L H e 45L 才能将容器输满到270mm ,容器净存L H e 25L 。

0.5T 、1.0T 、1.5T 核磁共振成像设备,其超导磁体及有关结构重达几吨。

在第一次输送L H e 前必须在LN 2条件下进行几十小时到100多小时充分预冷(静泡),然后再排出LN 2用GH e 清洗处理后方可输入L H e 。

一般LN 2预冷方法有三种,小试件小质量采用间接预冷,大质量物体采用直接浸泡预冷。

在某些条件下还可采用减压制冷方法,更进一步提高制冷效果。

1.1 间接预冷在玻璃外杜瓦中灌入LN 2,在内杜瓦中充入GH e 约0.01M Pa (表压)。

借助GH e 分子来传导外杜瓦中LN 2冷量,一般经24h 达到冷却内杜瓦中小试件的目的。

1.2 直接浸泡预冷在预冷大质量试件和超导磁体时,需要采用大量LN 2直接浸泡,经充分冷却,使其内部达到(接近)LN 2温度。

例如,M R I 1.0T 设备,超导磁体及有关结构重达几吨,采用2000多升LN 2预冷,浸泡80~120h 便可达到LN 2温度。

1.3 减压制冷在用LN 2直接浸泡预冷过程中,LN 2排出前可采用减压致冷方法,更进一步提高LN 2预冷效果,充分利用LN 2冷量,使磁体(试件)温度低于77K ,以减少L H e 预冷损耗。

在减压过程中,通常采用抽速比较大的真空泵抽2~7h 。

要求抽空管道要长一些,管直径大于20mm ,防止过冷GN 2进入真空泵影响抽空。

2 超导磁体输液氦前预冷重庆两家医院都引进德国西门子公司相同型号(O XFO RD 1.0T )M R I 设备,在L H e 输入前磁体采用相同制冷剂,采用不同预冷时间和方法,预冷结果如表1所示。

表1 M R I 设备磁体预冷情况单 位磁场强度 T预冷介质LN 2预冷量L预冷时间 h减压时间 h L H e 预冷磁体用量 L重庆市第三人民医院1.0LN 2200082—850重庆第三军医大学三附院1.0LN 220001085615从表1可以看出,同一厂家相同型号的超导磁体,均采用LN 2直接浸泡。

由于预冷时间不同,采用108h 预冷和减压抽空5h ,要比直接浸泡82h 预冷方法节约20%L H e 。

3 M R I 设备内预冷液氮的排出重庆市第三人民医院M R I 设备低温系统结构如图1所示[1]。

72吴远宽 液氮冷却技术在超导磁体中的应用图1 M R I 设备低温系统结构图 1-M R I 设备;2-冷头;3-冷箱;4-L H e 输液管;5-减压管;6-压力表;7-单向阀(调试时取下);8-三通管;9-三通旋塞阀;10-波纹管;11-低压回气管;12-绝缘回气管;13-爆破膜;14-连接法兰;15-放空管西门子公司工程技术人员采用我们的合理建议,很顺利地排出LN 2。

建议如下:1)用GN 2代替GH e 向M R I 容器内增压;2)从设备减压管口加入纯GN 2,关闭各回气管阀门,使M R I 容器内压力增压到13×104Pa 。

在增压过程中,使用GN 2约4m 3,50多分钟后即有LN 2从M R I 设备输液管口排出,约45m in ;3)将压力为0.03M Pa 的GH e 从输液管口充入,密闭容器各回气管道,使M R I 容器内压力达到0.05M Pa (表压)。

打开回气管道,将清洗GH e 与GN 2混合气抽空30m in 。

清洗二次让容器保持0.01M Pa GH e 压力待用。

在用L H e 预冷磁体和输满容器过程中,总共回收GH e 948m 3,收到了好的回收经济效益。

图2 M R I 设备低温系统结构图1-M R I 设备;2-冷头;3-冷箱;4-L H e 输液管;5-减压管;6-爆破膜;7-放空箱;8-放空管道;9-压力表;10-单向阀(调试时取下);11-三通旋塞阀;12-波纹管;13-低压回气管;14-绝缘回气管重庆第三军医大学三附院的M R I 设备的低温系统结构如图2所示。

西门子公司北京医疗部工程技术人员在排出M R I 设备内LN 2过程中,用了约40m 3GH e 还不能将容器内增压到13×104Pa的容器内LN 2排出。

经过我们认真分析检查,找出原因,排出故障,只用了5m 3GH e 就将容器内压力增到13×104Pa ,使容器内LN 2顺利从L H e 输液管口排出约1.5h 、排出LN 2约400多升。

参照重庆第三人民医院M R I 设备清洗方法处理,保证了L H e 正常输送,满足了使用需要。

4 结语在预冷大型试件或超导磁体时,正确地选用LN 2预冷方法是十分重要的。

相同厂家、相同型号的M R I 超导磁体,若用相同的LN 2介质预冷,采用较长时间预冷和减压抽空制冷方法,要比时间短普通浸泡预冷节约L H e 预冷量约20%,收到了明显的经济效益和社会效益。

参 考 文 献1 吴远宽.M R I 设备氦气放空管道和回收系统的研制.低温工程,1995(1):17作者简介:吴远宽,核工业西南物理研究院低温工程中心副主任。

工程师,四川省制冷学会会员。

20多年来,在低温应用技术研究工作中取得多项重要科研成果。

先后在国内外发表论文20多篇。

82 真空与低温 第3卷第1期。

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