超导灌装液氦相关参数详细说明

2020-03-24 11:54:30 685

  超导灌装液氦也叫作液态氦,在正常条件下是无色无味的气体;熔点-272.2°C(25个大气压),沸点-268.785°C;密度0.1785g/l,临界温度-267.8°C,临界压力2.26个大气压;在水中的溶解度为8.61 cm3/Kg水。

  氦是不能在标准大气压下凝固的物质。当液氦温度降至2.18K(HeⅡ)时,其性质突然发生变化,成为沿容器壁向上流动的超流体。它的热导率是铜的800倍,并成为一种超导体。液氦在一个大气中的密度为0.125g/mL。

  普通液氦是一种无色液体,容易流动。它的表面张力很小,折射率与气体相似,所以不容易看到。液体4He包括两种性质不同的相,分别称为HeⅠ和HeⅡ。在两相转变温度下,液氦的密度、介电常数和比热容均出现异常升高。两液相HeⅠ和HeⅡ之间的转变温度称为lambda点。饱和蒸汽压下的lambda点为2.172K,随着压力的增加,lambda点向低温移动。线,称为λ线。

  氦是不活跃的元素,很难液化。主要用作气冷堆的保护气体、工质和超低温制冷剂。

  要说缺乏氦气严重的后果不过是低温技术应用的严重障碍。其中,受影响大的是低温超导技术。众所周知,所有的超导材料都能在-130℃以下的低温下表现出超导特性。广泛使用的材料(如Nb3Sn)要求的转变温度低于液态氢的沸点。这时,只有超导灌装液氦才能相对容易地达到这样一个很低的温度。虽然我们可以用其他方法达到同样的低温,但不如它便宜。