- 文献综述（或调研报告）：
由于深低温，高真空的特殊工作环境，低温杜瓦装置的设计需要关于结构、力学、材料和传热等方面进行大量的分析和计算，来满足不同场合的设计性能指标，设计出能够长时间的保持所需低温环境的绝热系统。
在结构方面，对于杜瓦来说，结构形式多种多样，尺寸可达两米多，内部布置千差万别[1-3]。但形状复杂化是一个不利因素，需要将超导线圈的固定和杜瓦的支撑结构尽可能的简单化。低温杜瓦因其冷却对象和使用目的的不同，其结构和形状都有较大的不同[4]。刘建民等人[5]关于超导异型直流电机提出矩形杜瓦的设计方案，采用两个独立的中空矩形杜瓦分别套在电机的左右相对的两个极靴上，从而将四个对称的励磁线圈合并为两个，达到简化目的。Pan Ji等人[6]则提出类鼠笼型杜瓦设计方案，杜瓦由四个平行的，对称分布的圆柱部分和两个端部环形部分及颈管部分组成，四个线圈放在一个杜瓦中，该方案结构紧凑，减小了引线数目，总的漏热损失较小，但加工工艺复杂。而超导电机和杜瓦装置的复合结构可采用吊装支架的结构模型[7]，超导腔体吊装在不锈钢板上，钢板再由拉伸杆吊装于上端盖法兰，可降低支撑杆负荷。
在力学方面，杜瓦筒体底座下底面固定约束，其所受载荷分别为筒体自重，上法兰面部件重量以及筒体周身大气压的力，韩全等人[8]就关于杜瓦外筒体的整体应力和形变进行计算，并绘制云图，得到其杜瓦筒体会受到79.6MPa的最大应力，和1.15mm的整体最大形变，因此在结构设计中对外筒体等其他部件的力学分析不可或缺。
在材料方面，选择的结构材料首先要满足在极低温，高真空与高磁场下工作，绝大多数的材料在低温下都要发生晶相变化，由奥氏体变成马氏体，产生“冷脆”现象。因此我们要选用在整个使用温区都有足够延性的材料，最普遍常用的是Cr18Ni9Ti不锈钢也是可以用的[9]。
在传热方面，低温下的热负荷是影响低温实验的重要因素之一，就超导电机杜瓦装置而言，低温下的热负荷分静态漏热和动态漏热两部分，其中的静态漏热是衡量低温恒温器品质好坏的重要依据[4]。杜瓦装置由外到内的热量传递非常复杂,其中最有影响的漏热有:(1)从处在室温的杜瓦瓶口金属端盖向下的热辐射;(2)沿着内杜瓦壁颈管向下的固体传导热;(3)铜屏向内杜瓦壁的热辐射;(4)支撑构件的传导热;(5)超导电流引线和输液管的传导热,以及通过剩余气体的传热[10]。超导电流引线所产生的传导热和引线工作时的焦耳热和输液管的传导热比较大。但是由于采用可拔引线和可拔输液管,因此这部分传热不计入系统的漏热量。对于真空夹层,由于已经抽成1times;10-3Pa的真空, 所以气体的对流和传导所引起的漏热可以忽略不计[11]。其中，关于支撑导热，对于高效率的绝热结构, 特别是承受一定力的试验杜瓦,支撑导热往往占到总漏热量的30-50%，甚至更多，因此，支撑的设计是非常重要的[5]。综合以上各部分漏热的计算，可以得出系统的总漏热，并换算出整个系统液氮的蒸发量。
结构分析和漏热计算是衡量低温恒温器性能的重要指标，直接影响内置超导线圈发电的可行性和经济性，借此计算而得出符合设计要求的超导电机的低温杜瓦装置。
参考文献
[1] Lizon J L . New cryostats for scientific CCD systems in the VLT era.[J]. Messenger, 1997, 88(88):6-7.
[2] Sarver A G L . Liquid helium dewar for 1-m mirror testing[J]. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 1990:134-141.
[3] Luppino G A , Miller K R . A modular dewar design and detector mounting strategy for large-format, astronomical CCD mosaics[J]. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 1992, 104(673):215-222.
