基于SST的测量设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于SST的测量设备。该测量设备包括：设备本体和腔体，设备本体形成有容纳腔，腔体设置在容纳腔内，其中，腔体上开设有第一安装孔；测量装置，测量装置穿过第一安装孔并部分地设置在腔体内，测量装置用于测量腔体内的低温绝缘气体的放电参数，如碰撞电离系数α、吸附参数η及二次电子发射系数γ等；传动装置，传动装置与测量装置连接，传动装置用于控制测量装置的测量位置；二级冷头和加热片，二级冷头安装在腔体上，并与制冷机连接，加热片贴在腔体上，二级冷头和加热片用于控制腔体内的绝缘气体的温度。本发明专利技术解决了相关技术中无法对低温气体的放电参数进行测量的技术问题。

Measuring device for SST

The invention discloses a measuring device used for SST. The measuring device comprises a device body and cavity device body which is provided with a containing cavity, the cavity is arranged in the accommodating cavity, wherein the cavity is provided with a first mounting hole; measuring device, measuring device through the first mounting hole and partially disposed in the cavity, measuring device for measuring the discharge parameters of cavity cryogenic insulating gas. If the collision ionization coefficient, adsorption parameter and the secondary electron emission coefficient of two Y; the transmission device, the transmission device is connected with the measuring device, transmission device for measuring position control measuring device; the two stage cold head and the heating plate, two stage cold head is installed in the cavity, and is connected with the refrigerating machine, heating pads in the cavity, the two stage cold head and the heating plate is used to control the temperature of the gas insulated cavity. The invention solves the technical problem that the discharge parameters of the low temperature gas can not be measured in the relevant technology.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低温超导绝缘领域，具体而言，涉及一种用于SST的测量设备。
技术介绍
超导体具有零电阻特性和完全抗磁特性，在受控核聚变、大型强子对撞机(LargeHadronCollider，LHC)、超导电力电缆、超导变压器、超导发电机、超导储能系统等方面具有极大的发展和应用潜力。在国际热核聚变(InternationalThermonuclearExperimentalReactor，ITER)、大型强子对撞机等大型超导装置中，磁体系统运行在液氦温度下，必须经受真空、超低温、强磁场等极端环境的考验，所承受的磁场和所通过的电流均不得大于其临界值，否则就会失去超导电性。当超导体从超导态骤变到常态时会产生大量热量，液体冷却剂很容易汽化，形成局部低温低气压环境，在带电体周围易发生低温低气压气体放电，降低绝缘系统的耐受电压能力，对整个超导装置安全运行构成威胁。大型超导装置中常用的冷却剂为液氦，而氦气为单原子结构，比热容大，具有良好的导热性能和化学惰性，其电离能较高，电子在几次弹性碰撞中可积累足够高的能量，使其在较小电压时就发生电离。常温下气体的击穿特性符合帕邢定律，实际上气体处于液氦温区下，低温会给气体本身带来一系列变化，如在常温下，汤生理论认为电离截面为常数，但实际上电离截面与基态分子所处的振动能级，即振动能量或振动温度有关，而振动温度又几乎与气体温度相等，所以气体分子的电离截面是气体温度的函数，电离截面与电子崩参数α过程密切相关；此外，虽然金属的费米能级受温度影响很小，金属逸出功随温度变化不大，但低温下金属极易吸附气体，外来吸附原子对金属逸出功影响很大，即γ过程受温度影响较大。可见理论上温度会明显影响气体放电过程，而现有气体放电理论尚无法定量分析，更无法用常规手段对放电参数进行测量。目前，可测气体放电参数的主要有稳态汤生法(SteadyStateTownsend,SST)和脉冲汤生法(PulseTownsend，PT)。SST法是通过一束紫外光打在镀金玻璃上，使其发射初始电子，初始电子在电场的作用下落在平板电极上，在外电路中形成稳定电流，可通过测量极间电流和极间间距的关系，再通过计算机拟合，得到碰撞电离系数α及吸附系数η。PT法是将一个单脉冲激光照射在阴极上，阴极将释放一个单脉冲电子束，初始电子在电场作用下向阳极运动，在外电路中形成暂态电流，通过电流波形便可分析电子崩发展过程，并可求出气体放电参数。现有的试验装置均工作在常温下，只能测量常温下气体放电参数，无法对液氦温区等低温区域的气体放电参数进行测量。针对相关技术中无法对低温气体的放电参数进行测量的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种用于SST的测量设备，以至少解决相关技术中无法对低温气体的放电参数进行测量的技术问题。根据本专利技术实施例，提供了一种用于SST的测量设备，该测量设备包括：设备本体和腔体，设备本体形成有容纳腔，腔体设置在容纳腔内，其中，腔体上开设有第一安装孔；测量装置，测量装置穿过第一安装孔并部分地设置在腔体内，测量装置用于测量腔体内的绝缘气体的放电参数；传动装置，传动装置与测量装置连接，传动装置用于控制测量装置的测量位置；二级冷头和加热片，二级冷头安装在腔体上，并与制冷机连接，加热片贴在腔体上，二级冷头和加热片用于控制腔体内的绝缘气体的温度。进一步地，设备本体和腔体上分别开设有抽气孔，测量设备还包括与设备本体的抽气孔连接的第一导气管和与腔体的抽气孔连接的第二导气管，其中，设备本体通过第一导气管与抽气装置连接，腔体通过第二导气管与抽气装置连接。进一步地，腔体上还开设有充气孔，测量设备还包括与腔体的充气孔连接的第三导气管，其中，腔体通过第三导气管与充气装置连接。进一步地，测量装置包括：第一电极，第一电极固定在腔体的内壁上；第二电极，第二电极与第一电极相对设置，第二电极上开设有第二安装孔；固定组件，固定组件穿过第一安装孔，且固定组件的第一端与第二电极连接，固定组件的第二端与传动装置连接；控制电路，控制电路分别与第一电极和第二电极连接，控制电路用于控制测量装置的启停；供电组件，供电组件的第一端与第一电极连接，供电组件的第二端与第一电源连接；镀金玻璃块，镀金玻璃块固定在第二安装孔内。进一步地，第一安装孔具有安装部，固定组件包括：波纹管，波纹管的第一端安装在第一安装孔的安装部上，波纹管的第二端与传动装置固定连接，其中，波纹管与第一安装孔连通；操作管，操作管穿过波纹管和第一安装孔，且操作管的第一端与传动装置固定连接，操作管的第二端安装在第二安装孔内，操作管包括第一段、第二段以及第三段，用于连接第一段和第三段的第二段采用陶瓷材料。进一步地，控制电路包括：继电器，继电器的第一端与第二电极连接；开关，开关的第一端与继电器的第二端连接；第二电源，第二电源的正极与开关的第二端连接，电源的负极与第一电极连接。进一步地，设备本体上开设有第三安装孔，腔体上开设有第四安装孔，供电组件包括：穿设在第三安装孔内的第一套管；穿设在第四安装孔内的第二套管；供电线路，供电线路穿过第一套管和第二套管，且供电线路的第一端与第一电源连接，供电线路的第二端与第一电极连接。进一步地，测量装置包括：静电计，静电计通过低噪声三同轴电缆与第二电极连接，用于测取第二电极的电流。进一步地，传动装置包括：驱动板，驱动板与操作管固定连接，驱动板上形成有第五安装孔，第五安装孔内固定有蓝宝石玻璃，操作管的第一端与蓝宝石玻璃抵接；工作台，固定在驱动板上,其中,紫外光源的紫外光经过光纤、准直镜、蓝宝石玻璃、操作管后到达镀金玻璃块；动力部件，动力部件与工作台连接，动力部件用于驱动第二电极沿操作管的轴向方向移动。进一步地，设备本体和腔体上分别设置有观察窗。在本专利技术实施例中，设备本体形成有容纳腔，将腔体设置在设备本体的容纳腔内，腔体上开设有第一安装孔；测量装置穿过第一安装孔并部分地设置在腔体内，测量装置用于测量腔体内的绝缘气体的放电参数；传动装置与测量装置连接，传动装置用于控制测量装置的测量位置；二级冷头和加热片，二级冷头安装在腔体上，并与制冷机连接，加热片贴在腔体上，二级冷头和加热片用于控制腔体内的绝缘气体的温度，在对绝缘气体的放电参数进行测量时，通过制冷机降低腔体内绝缘气体的温度后再进行测量，从而解决了相关技术中无法对低温气体的放电参数进行测量的技术问题，实现了对液氦温区的气体的放电参数的测量的技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的用于SST的测量设备的示意图；图2是根据本专利技术实施例的可选的用于SST的测量设备的示意图；图3是根据本专利技术实施例的可选的传动装置的示意图；图4是根据本专利技术实施例的可选的用于SST的测量设备的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于SST的测量设备，其特征在于，包括：设备本体和腔体，所述设备本体形成有容纳腔，所述腔体设置在所述容纳腔内，其中，所述腔体上开设有第一安装孔；测量装置，所述测量装置穿过所述第一安装孔并部分地设置在所述腔体内，所述测量装置用于测量所述腔体内的绝缘气体的放电参数；传动装置，所述传动装置与所述测量装置连接，所述传动装置用于控制所述测量装置的测量位置；二级冷头和加热片，所述二级冷头安装在所述腔体上，并与制冷机连接，所述加热片贴在所述腔体上，所述二级冷头和所述加热片用于控制所述腔体内的绝缘气体的温度。

【技术特征摘要】
1.一种用于SST的测量设备，其特征在于，包括：设备本体和腔体，所述设备本体形成有容纳腔，所述腔体设置在所述容纳腔内，其中，所述腔体上开设有第一安装孔；测量装置，所述测量装置穿过所述第一安装孔并部分地设置在所述腔体内，所述测量装置用于测量所述腔体内的绝缘气体的放电参数；传动装置，所述传动装置与所述测量装置连接，所述传动装置用于控制所述测量装置的测量位置；二级冷头和加热片，所述二级冷头安装在所述腔体上，并与制冷机连接，所述加热片贴在所述腔体上，所述二级冷头和所述加热片用于控制所述腔体内的绝缘气体的温度。2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述设备本体和所述腔体上分别开设有抽气孔，所述测量设备还包括与所述设备本体的抽气孔连接的第一导气管和与所述腔体的抽气孔连接的第二导气管，其中，所述设备本体通过所述第一导气管与抽气装置连接，所述腔体通过所述第二导气管与抽气装置连接。3.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述腔体上还开设有充气孔，所述测量设备还包括与所述腔体的充气孔连接的第三导气管，其中，所述腔体通过所述第三导气管与充气装置连接。4.根据权利要求3所述的测量设备，其特征在于，所述测量装置包括：第一电极，所述第一电极固定在所述腔体的内壁上；第二电极，所述第二电极与所述第一电极相对设置，所述第二电极上开设有第二安装孔；固定组件，所述固定组件穿过所述第一安装孔，且所述固定组件的第一端与所述第二电极连接，所述固定组件的第二端与所述传动装置连接；控制电路，所述控制电路分别与所述第一电极和所述第二电极连接，所述控制电路用于控制所述测量装置的启停；供电组件，所述供电组件的第一端与所述第一电极连接，所述供电组件的第二端与第一电源连接；镀金玻璃块，所述镀金玻璃块固定在所述第二安装孔内。5.根据权利要求4所述的测量设备，其特征在于，所述第一安装孔具有安装部，所述固定组件包括：波...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠幼萍，王劭鹤，徐硕，赵超，王景春，王璁，秦司晨，汪宜航，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11