“杜瓦”是十九世纪一位英国科学家，他在1892年根据真空隔热现象作成具有真空夹层的保温容器。为了纪念他，人们把具有真空夹层的保温容器称为杜瓦容器。此后，杜瓦瓶、杜瓦管等就走进了实验室和人们的日常生活。现在，真空隔热已成为大众常识，杜瓦其人已被人们遗忘，人们将小型真空夹层保温容器简称为‘杜瓦’。当然，由于科学技术进步，用于隔热的方法已不止真空夹层，人们采用多种途径把隔热提升到绝热。用于液氦的实验杜瓦和储运杜瓦中的绝热技术已达到极至。，它保温性能好，内胆受的支承力小﹝因为液氦密度小﹞。

储运液氦杜瓦的绝热技术设计包括:1.高真空夹层，以降低气体对流传热；2. 夹层内放置气体吸附剂，以提高深低温时夹层真空度；3. 只有脖颈支承内胆胆体，且脖颈管壁尽量薄，以降低固体热传导。4. 杜瓦内胆被施行多层防辐射膜包扎，以降低热辐射；同时，在包扎层内设置一定层数的等温屏﹝与脖颈无热阻连接﹞，以充分利用冷氦气的显热，降低液氦的蒸发；5. 限制冷氦气流的通道，增强冷氦气与脖颈管的热交换。

储运液氦杜瓦的阀门及其它配件: 1. 主阀，它是液氦的出入阀，有国际通用的连接锁母；2. 氦气阀，它用于放出氦气、杜瓦内增压，用户可自配接口；3. 1PSI単向阀及其前置阀，前置阀一般是关闭的，技术上需要时才开启；4. 5PSI単向阀及其前置阀，前置阀一般是关闭的；杜瓦在液氦运输途中，前置阀是开通的，以使杜瓦内压力保持在5PSI以下的正压状态；5. 10PSI単向阀；6. 15PSI爆破膜，其膜面朝侧下方，保证不积尘，保护作用永不失效；7. 压力表；8. 液氦液面计；9. 夹层抽空通孔塞；10. 杜瓦肩部焊着杜瓦内液氦深度与其体积的对照表。

实验用液氦杜瓦是指直筒杯状杜瓦。它由用户设计。在绝热技术上，它和储运杜瓦基本相同，只是它的内胆支承简单得多。这里不再蹩述。

新购杜瓦验收: 1,杜瓦的包装无破损，杜瓦外表面无划痕；杜瓦的阀门及配件齐全；2，杜瓦性能验收，杜瓦被彻底冷透后蒸发率与订货合同相符.第2条是重点履行的。

杜瓦充装液氦和输出液氦，这是从业人员经常性地技术操作。1，关注输出、输入两个杜瓦的压力，禁止操作人员离开现场；2，注意人体，预防烫伤。

热的储运液氦杜瓦预冷:预冷的热负载包括杜瓦内胆和真空夹层中防辐射结构。尤其是防辐射结构，它本是起绝热作用的；经验告诉人们，防辐射结构被冷透的时间长达100小时以上。一般地说，热杜瓦预冷要充分考虑利用冷氦气的显热。 实验用热的液氦杜瓦使用时，它盛有较多的热负载，一般用液氮预冷。由于杜瓦夹层难以冷却，我们要提前12小时将液氮充入热的液氦实验杜瓦。此例只是个体杜瓦的操作经验。从业者应根据自己的装置探索节省液氦的操作规程。

液氦杜瓦是娇贵的设备，移动和运输杜瓦都要从轻用力，避免杜瓦颠簸。

杜瓦长期使用，故障是难免的。夹层真空密封结构可能老化、焊缝及胆体难免有微漏。因此，杜瓦要维修或夹层抽真空。这时，一定要牢记:在杜瓦夹层回到室温之前严禁开启夹层抽空塞。

杜瓦的冰堵及预防 ： 杜瓦发生冰堵故障，使输导液氦不能正常进行。如果被充装杜瓦发生冰堵，即使能输进液氦，它也增大了热负载。因此，我们要严防冰堵；当然，一旦发生冰堵故障，我们必须及时排除它。冰堵主要是空气漏进液氦杜瓦而凝固造成的。输导液氦时，用不纯氦气增压也会给充装杜瓦带来冰堵。预防冰堵，就要杜绝空气进入液氦杜瓦。平时液氦杜瓦要用単向阀泄压以保持液氦杜瓦内是正压﹝约0.5PSI、1PSI或装置自设定﹞;输导液氦时，充入液氦杜瓦的氦气应是高纯氦气。实际上，当単向阀密封不严，杜瓦外压力升高，超过杜瓦内压，就造成空气倒流入液氦杜瓦。考虑到海拔升高，空气压力降低﹝在海拔升高600米时，空气压降已达1PSI﹞。在杜瓦长途运输时，下山后液氦杜瓦容易呈负压，空气可能漏入液氦杜瓦。为了预防杜瓦冰堵，储运液氦杜瓦在翻越高山之前要用较高压力的単向阀泄压。这样，运输下山后液氦杜瓦内依然保持着正压。空运液氦杜瓦时请注意，升空3500米以上，高空的空气压力低于10PSI。如果用単向阀泄压，液氦杜瓦落地面后容易呈现负压。另外，液氦杜瓦泄压単向阀严重不能密封，也会导致空气以对流的方式流入液氦杜瓦而形成冰堵。

液氦杜瓦冰堵造成的危害是很大的。它会阻塞输导液氦的通道。清除冰堵，要耗费氦气和液氦。一旦冰堵封闭了液氦﹝较长时间杜瓦内呈负压而又密封不好时﹞，就可能攘成杜瓦爆炸事故。

问 与 答

1. 为什么在杜瓦回到室温之前不能开启真空夹层抽空塞 ？

在低温时开启抽空塞，真空夹层将成为空气的冷阱，大量空气被吸进夹层，其中，水蒸气冷凝成水被绝热材料吸附，夹层被污染，这给再抽真空造成极大困难。另外，如果抽空塞被误操作而开启，就不能再关闭。否则，会引起更大的故障。原来，由于杜瓦处于低温状态，真空夹层内温度也很低，它能吸纳大量空气。关闭抽空孔后，随着温度升高，夹层内压力就可能超过大气压，使杜瓦内胆失稳而被破坏。因为杜瓦内胆是不能承受外压的。

2. 液氦杜瓦事故有什么案例？

某实验室使用液氦杜瓦作完实验后，当晚液氦已被用完，杜瓦内仍存冷量。杜瓦由出口向上的胶管放空。该杜瓦夜里即发生爆炸。原来，放空胶管口冷凝水顺管内壁下流且在管口附近结冰。冰将杜瓦内冷氦气封闭。温度升高，杜瓦内压力增大，引起杜瓦爆炸。因为冷氦气由4.2K到室温，体积增大100倍。

3. 杜瓦的液面计和增压阀的连接结构怎样？

杜瓦的液面计和增压阀在杜瓦的连接结构示意图是相同的。杜瓦中低温液体底部的压力由一个气体管路传导到它们的液面计或增压阀的高压端，它们的低压端由管道通达杜瓦内胆腔体上部。低温液体底部压力传递管道应有足够盘绕圈数和U型区段，以保证汽－液隔离面处在液体底部的水平又增大了传导热阻。用于自增压的管道在上述盘绕圈后的管路应与热库﹝如杜瓦的外胆﹞无热阻连接，以保证在需要增压时能较快的增压。大型卧式低温槽增压管路加热装置设在外胆外，以大气为热库。用于液面计的管道不要与热库连接。小型储运液氦杜瓦一般不设置增压阀。.