《无磁低温容器》征求意见稿

1T/ZGCJMXXX—2025无磁低温容器本文件规定了无磁低温容器的组成、技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输和贮存等。本文件适用于无磁低温容器的设计、研制、生产、检验和验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1303.4—2009电气用热固性树脂工业硬质层压板第4部分：环氧树脂硬质层压板GB/T3198—2020铝及铝合金箔GB/T6388运输包装收发货标志GB/T12464普通木箱GB/T18443.4真空绝热深冷设备性能试验方法第4部分：漏放气速率测量GB/T16958—2008包装用双向拉伸聚酯薄膜GB/T34878—2017真空技术阀门漏率测试SN/T0273出口商品运输包装木箱检验检疫规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1无磁extremelyweakmagnetic磁感应强度小于100pT的磁特性。3.2无磁低温容器extremelyweakmagneticcryostat不被外部磁场磁化、对外部磁场无畸变、磁噪声低于5fT/Hz@100Hz，用于储存维持超导元件超低温状态制冷剂的容器。3.3夹层真空度interspacedvacuumdegree极弱磁低温恒温器夹层空间内气体的绝对压力。3.4真空阀漏率vacuumvalveleakagerate在已知真空阀内外两侧压差的情况下，单位时间内流过压差表面的给定温度的干燥气体量。3.5真空夹层漏放气速率vacuumlayerleak-outgassingrate真空夹层内总的漏率和放气速率之和。3.6磁噪声magneticnoise极弱低温恒温器的磁矩因热扰动或其他因素随机变化而产生的噪声。3.7制冷剂挥发率vaporizationrateofrefrigerant单位时间内，极弱低温恒温器内制冷剂因挥发而消耗的制冷剂量。T/ZGCJMXXX—202524结构组成与设计4.1结构组成无磁低温容器主要由外筒、绝热层、内筒、保温塞、法兰盘、真空阀、制冷剂加注孔等组成。2——外筒；3——保温塞；图1极弱磁低温恒温器组成示意图4.2系统设计4.2.1外筒和内筒可根据应用场景设计为不同的形状。4.2.2真空阀可设在极弱磁低温恒温器顶部或侧面靠上的位置。4.2.3应根据极弱磁低温恒温器所需的连续工作时间设计各组成部件的尺寸。4.2.4应根据磁传感器数量设计法兰盘和保温塞的开孔数量、位置和尺寸。5技术要求5.1材料5.1.1通则5.1.1.1与制冷剂相接触的材料应与制冷剂之间不应产生化学反应。5.1.1.2各组成部分材料均应采用极弱磁材料。5.1.2内筒和外筒5.1.2.1内筒和外筒宜选用纤维增强材料，如玻璃纤维、陶瓷纤维、石英纤维或玄武岩纤维等。5.1.2.2内筒材料应具备在制冷剂存储温度下达到GB/T1303.4—2009中表6.1规定的性能要求，且能承受不小于0.1MPa的压力。T/ZGCJMXXX—20253注：制冷剂通常存储温度，液氮为77K、液氦为4K、液氢为22K。5.1.2.3外筒材料应能承受不小于0.1MPa的外部载荷压力。5.1.3绝热层5.1.3.1绝热层所用的反射材料应选用铝箔或双面镀铝聚脂薄膜，其铝箔应符合GB/T3198—2020的规定，双面镀铝聚脂薄膜基材应符合GB/T16958—2008的规定。5.1.3.2绝热层所用的纤维纸、玻璃纤维布应采用导热系数小、放气率低的材料。5.1.4吸附剂吸附剂应采用吸附性能好的活性炭。5.1.5胶黏剂胶黏剂的性能应符合以下要求：a)温度为25℃±1℃时的粘度大于2000mPa.s；b)25℃时100g胶黏剂的适用期大于2h；c)固化后的邵氏硬度为55～65；d)固化后23℃时的拉伸剪切强度大于18MPa；e)固化后-196℃时的拉伸剪切强度大于18MPa。5.1.6其他材料5.1.6.1保温塞应具备在制冷剂存储温度下保持良好的工作性能。5.1.6.2保温塞的塞体材料应采用导热系数小、吸水率低的聚氯乙烯、聚氨酯或聚异氰脲酸酯等硬质泡沫材料。5.1.6.3法兰盘材料应与内筒材料相同。5.1.6.4法兰盘与保温塞的密封圈应选用氟胶、硅胶或丁腈O型密封圈。5.1.6.5法兰盘与保温塞的连接用螺钉和螺母应选用热膨胀系数相近、满足强度要求的极弱磁材料，如铜、铜合金、铝、铝合金。5.1.6.6真空阀材料应选用热膨胀系数相近、满足强度要求的极弱磁材料，如铜、铜合金、铝、铝合5.2性能5.2.1夹层真空度极弱磁低温恒温器的夹层真空度应不大于100Pa。5.2.2真空阀漏率极弱磁低温恒温器的真空阀漏率应不大于1×10-9Pa·m3/s。5.2.3真空夹层漏气速率极弱磁低温恒温器的真空夹层漏气速率应不大于1.6×10-8Pa·m3/s。5.2.4磁噪声极弱磁低温恒温器的磁噪声应不大于5fT/Hz@100Hz。5.2.5制冷剂挥发率极弱磁低温恒温器的制冷剂挥发率应不大于1.87L/d。6测试方法T/ZGCJMXXX—202546.1材料查阅材料的检测报告、入厂时的测试报告、质量保证书等相关材料，确认选用材料符合5.1中规定的相关要求。6.2性能试验6.2.1夹层真空度采用真空测量仪直接测量法测量极弱磁低温恒温器的夹层真空度。试验操作步骤如下：a)将真空泵与极弱磁低温恒温器的真空阀连接；b)启动真空泵并打开真空阀，对极弱磁低温恒温器进行抽真空；c)当真空测量仪读数显示为13Pa时，关闭真空阀并关停真空泵；d)将极弱磁低温恒温器放置24h；e)重复b)～d)操作步骤一次;f)观察真空测量仪的读数是否超过100Pa。6.3真空阀漏率极弱磁低温恒温器的真空阀漏率应按GB/T34878规定的方法进行试验。6.4真空夹层漏气速率极弱磁低温恒温器的真空夹层漏气速率应按GB/T18443.4规定的方法进行试验。6.5磁噪声采用频谱测量仪和标定磁噪声为5fT/Hz@100Hz的基准低温恒温器测量极弱磁低温恒温器的磁噪声。试验操作步骤如下：a)按图1所示将基准低温恒温器作为被测低温恒温器与信号采集处理器等设备进行连接；图2噪声测试设备连接示意图b)将频谱分析仪的起始频率设为0Hz，带宽设为100Hz，测量模式设为功率谱密度，单位为Vrms/Hz。打开平均模式，将平均计数设为400，平均类型设为均方根值，平均模式设为线性模式；c)打开设备“开始”按钮，记录频谱功率谱密度原始数据，并输出至数据分析软件；d)将数据分析软件计算出磁噪声（Sv1）按公式（1）进行转换，得出基准低温恒温器与测量系统的磁噪声（Sf1T/ZGCJMXXX—20255式中：Sf1——基准低温恒温器与测量系统的磁噪声，单位为飞特每根号赫兹（fT/Hz）；Sv1——数据分析软件计算出的磁噪声，单位为伏均方根值每根号赫兹（Vrms/Hz）；K——转换系数，单位为皮特每毫伏（pT/mV）；t——数据分析软件的增益系数。e)将图2中的基准低温恒温器更换为待测的极弱磁低温恒温器，重复b）～d）的操作，得出待测的极弱磁低温恒温器与测量系统的磁噪声（Sf2f)将Sf2与Sf1进行比较，若Sf2≤Sf1，则待测的极弱磁低温恒温器的磁噪声符合5.2.4的要求。6.6制冷剂挥发率极弱磁低温恒温器制冷剂挥发率按下列方法进行测试：a)给极弱磁低温恒温器加注制冷剂，加注量按设计容量确定；b)将极弱磁低温恒温器静置，使用计量秤称重并记录重量；c)每间隔1h用计量秤对极弱磁低温恒温器进行称重并记录重量，连续操作10次；d)将每次间隔的重量差进行平均，该平均值即为制冷剂挥发率。7标志、包装和储运7.1标志极弱磁低温恒温器外表面明显位置应有标志，其内容包括：a)制造单位名称；b)产品名称和型号；c)产品编号；d)注册商标。7.2包装7.2.1极弱磁低温恒温器出厂时应附合格证、使用说明书和装箱单等文件。合格证上应注明极弱磁低温恒温器的生产日期。必要时，应提供设备的维护保养手册。7.2.2产品在包装箱内不应晃动，包装箱应牢固可靠，且有良好的防震、防潮措施。7.2.3包装箱外壁的标志和文字说明应明显清晰，并符合GB/T6388的要求，其内容包括：a)发货站及制造单位名称；b)收货站及收货单位名称；c)产品型号和生产编号；d)产品净重、毛重及数量；e)包装箱体体积（长×宽×高）；7.2.4包装箱外侧明显处标示“易碎物品”、“向上”、“怕雨”