【技术实现步骤摘要】
本公开涉及超导材料测试，尤其涉及一种样品低温测试装置。
技术介绍
1、在超导和低温应用技术研发过程中，通常需要在液氦(4.2k)温区对超导材料进行临界电流测试和电阻测试。通过制冷机传导冷却的形式提供低温环境是比较成熟的技术，当低温测试系统达到稳定状态后，对超导材料进行通电测试即可获得对应温度的样品性能参数。然而，通电过程中测试样品本身发热，当测试电流较大时，容易导致测试过程样品温度偏离理想区间。
2、为解决通电过程发热导致的温升问题，通常采用固氮保护技术，将高温超导样品置于固氮腔中，利用固氮在低温下具有较高热容的特点，可以大大减少温度波动，并且集成制冷机和电加热器，解决了温度控制的难题，然而，通用技术中，样品与固氮将固化成一体，通电测试过程和/或控温过程由于存在发热不均和热胀冷缩问题，容易导致高温超导样品产生热应力损伤，甚至造成样品材料表层的剥离，同时因固氮受热不均也容易造成局部过热产生过量氮气，进而导致固氮腔整体的憋压风险，此外，更换样品时，需要将固氮腔和/或制冷机等主要部件拆开操作后再重新密封，反复拆装容易造成密封失效。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种样品低温测试装置。
2、本公开提供了一种样品低温测试装置，其包括制冷机构、固氮恒温设备和导冷件，所述制冷机构用于制冷，所述固氮恒温设备的内部填充有固态氮；
3、所述制冷机构与所述固氮恒温设备连接，所述制冷机构能够传递冷量至所述固氮恒温设备，
4、所述导冷件上能够放置测试样品，所述固氮恒温设备能够通过所述导冷件与所述测试样品连接，以使所述固氮恒温设备的冷量通过所述导冷件传递至所述测试样品上，使所述测试样品的温度位于设定测试温区内。
5、可选的，所述制冷机构的冷头设置在所述导冷件上，以使所述制冷机构与所述固氮恒温设备之间通过所述导冷件传递冷量。
6、可选的，所述导冷件的数量为多个，每个所述导冷件上均设置有至少一个所述固氮恒温设备；
7、所述制冷机构的数量与所述导冷件的数量相匹配，每个所述制冷机构通过一个所述导冷件与至少一个所述固氮恒温设备连接。
8、可选的，所述导冷件为导冷基板，所述导冷基板上设置有用于放置所述测试样品的样品安装部；
9、所述制冷机构的冷头连接至所述导冷基板，所述固氮恒温设备设置在所述导冷基板上。
10、可选的，所述样品低温测试装置还包括电力连通组件，所述电力连通组件包括电流引线，所述导冷件上设置有用于放置所述测试样品的样品安装部，所述电流引线的一端电连接至所述样品安装部，所述电流引线的另一端电连接至电源。
11、可选的，所述电力连通组件还包括超导开关，所述超导开关设置在所述电源与所述电流引线之间。
12、可选的，所述固氮恒温设备包括壳体、介质输入管和介质输出管，所述壳体设置在所述导冷件上，所述壳体的内部形成固氮腔，所述固氮腔内填充有固态氮；
13、所述介质输入管的两端均分别连通于所述固氮腔的内部与外界。
14、可选的，所述固氮恒温设备还包括均温构件，所述均温构件设置在所述固氮腔内，所述均温构件的表面设置有若干换热翅片；
15、和/或，所述固氮恒温设备还包括保护密封腔，所述保护密封腔罩设在所述壳体的外部。
16、可选的，所述壳体包括底座、顶盖和围板，所述底座和所述顶盖分别位于所述围板的底部和顶部，所述底座、所述顶盖和所述围板共同围成所述固氮腔；
17、所述围板沿底部朝向顶部的方向呈波纹状延伸设置。
18、可选的，所述底座与所述导冷件之间通过紧固件连接，或者所述底座与所述导冷件一体成型式设置。
19、本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
20、本公开提供的样品低温测试装置将测试样品设置在导冷件上，并通过导冷件使测试样品和固氮恒温设备连接，制冷机构将冷量传递至固氮恒温设备后，固氮恒温设备通过导冷件为测试样品提供测试温度，使测试样品能够位于设定测试温区内，测试样品与固氮恒温设备分开设置，两者结构相互独立，可有效避免样品与固氮热胀冷缩不同步所带来的样品热应力破坏问题，并且，当需要对样品进行拆装时，不需要打开固氮恒温设备，相比于传统的将测试样品直接放置在固氮恒温设备内部的方式，避免了频繁开启固氮恒温设备导致影响固氮恒温设备设备的密封性，造成氮介质泄漏的风险。另外，将测试样品放置在导冷件上的方式更加便于对测试样品进行拆装，固氮恒温设备由于不需要考虑样品的相容性设计要求，结构设置更加容易，同时也容易对固氮腔容积进行优化以调节热容量，满足不同实验对温度控制的需求。
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1.一种样品低温测试装置，其特征在于，包括制冷机构(1)、固氮恒温设备(2)和导冷件(3)，所述制冷机构(1)用于制冷，所述固氮恒温设备(2)的内部填充有固态氮；
2.根据权利要求1所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述制冷机构(1)的冷头设置在所述导冷件(3)上，以使所述制冷机构(1)与所述固氮恒温设备(2)之间通过所述导冷件(3)传递冷量。
3.根据权利要求2所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述导冷件(3)的数量为多个，每个所述导冷件(3)上均设置有至少一个所述固氮恒温设备(2)；
4.根据权利要求2所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述导冷件(3)为导冷基板，所述导冷基板上设置有用于放置所述测试样品(4)的样品安装部；
5.根据权利要求1所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述样品低温测试装置还包括电力连通组件，所述电力连通组件包括电流引线(7)，所述导冷件(3)上设置有用于放置所述测试样品(4)的样品安装部，所述电流引线(7)的一端电连接至所述样品安装部，所述电流引线(7)的另一端电连接至电源。
6.根据
7.根据权利要求1-6中任一项所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述固氮恒温设备(2)包括壳体(21)、介质输入管(22)和介质输出管(23)，所述壳体(21)设置在所述导冷件(3)上，所述壳体(21)的内部形成固氮腔(20)，所述固氮腔(20)内填充有固态氮；
8.根据权利要求7所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述固氮恒温设备(2)还包括均温构件(24)，所述均温构件(24)设置在所述固氮腔(20)内，所述均温构件(24)的表面设置有若干换热翅片；
9.根据权利要求7所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述壳体(21)包括底座(211)、顶盖(212)和围板(213)，所述底座(211)和所述顶盖(212)分别位于所述围板(213)的底部和顶部，所述底座(211)、所述顶盖(212)和所述围板(213)共同围成所述固氮腔(20)；
10.根据权利要求9所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述底座(211)与所述导冷件(3)之间通过紧固件连接，或者所述底座(211)与所述导冷件(3)一体成型式设置。
...【技术特征摘要】
1.一种样品低温测试装置，其特征在于，包括制冷机构(1)、固氮恒温设备(2)和导冷件(3)，所述制冷机构(1)用于制冷，所述固氮恒温设备(2)的内部填充有固态氮；
2.根据权利要求1所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述制冷机构(1)的冷头设置在所述导冷件(3)上，以使所述制冷机构(1)与所述固氮恒温设备(2)之间通过所述导冷件(3)传递冷量。
3.根据权利要求2所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述导冷件(3)的数量为多个，每个所述导冷件(3)上均设置有至少一个所述固氮恒温设备(2)；
4.根据权利要求2所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述导冷件(3)为导冷基板，所述导冷基板上设置有用于放置所述测试样品(4)的样品安装部；
5.根据权利要求1所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述样品低温测试装置还包括电力连通组件，所述电力连通组件包括电流引线(7)，所述导冷件(3)上设置有用于放置所述测试样品(4)的样品安装部，所述电流引线(7)的一端电连接至所述样品安装部，所述电流引线(7)的另一端电连接至电源。
6.根据权利要求5所述的样品低温测试装置，其特征在于，所述电...
【专利技术属性】
技术研发人员：昌锟，李全，王作忠，杨爽，张文威，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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