杜瓦瓶（Dewars）（也叫保溫瓶）是儲(chǔ)藏液態(tài)氣體，低溫研究和晶體 元件保護(hù)的一種較理想容器和工具�，F(xiàn)代的杜瓦瓶是蘇格蘭物理學(xué)家和化學(xué)家詹姆斯-杜瓦爵士發(fā)明的。1892年，杜瓦吩咐伯格將玻璃吹制一個(gè)特殊的玻璃瓶。這是一個(gè)雙層玻璃容器，兩層玻璃膽壁都涂滿銀，然后把兩層壁間的空氣抽掉，形成真空。起初，這種杜瓦瓶?jī)H在實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院和探險(xiǎn)隊(duì)中使用，以后在野餐或乘火車時(shí)也使用起來(lái)。
1 、熱學(xué)小論文 杜瓦瓶原理簡(jiǎn)析
杜瓦瓶原理簡(jiǎn)析 
簡(jiǎn)介：杜瓦瓶（Dewars）（也叫保溫瓶）是儲(chǔ)藏液態(tài)氣體，低溫研究和晶體元件保護(hù)的一種較理想容器和工具�，F(xiàn)代的杜瓦瓶是蘇格蘭物理學(xué)家和化學(xué)家詹姆斯-杜瓦爵士發(fā)明的。1892年，杜瓦吩咐伯格將玻璃吹制一個(gè)特殊的玻璃瓶。這是一個(gè)雙層玻璃容器，兩層玻璃膽壁都涂滿銀，然后把兩層壁間的空氣抽掉，形成真空。起初，這種杜瓦瓶?jī)H在實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院和探險(xiǎn)隊(duì)中使用，以后在野餐或乘火車時(shí)也使用起來(lái)。本文簡(jiǎn)單介紹杜瓦瓶的大體原理。
關(guān)鍵字：熱傳導(dǎo)，，熱對(duì)流，熱輻射，平均自由程，平均熱動(dòng)能。
原理：熱的傳遞有三種方式：熱傳導(dǎo)，熱對(duì)流，熱輻射。首先要知道什么是熱傳導(dǎo)現(xiàn)象，熱傳導(dǎo)現(xiàn)象就是：當(dāng)氣體內(nèi)溫度不均勻時(shí)，就會(huì)有熱量從溫度較高處傳遞到溫度較低處。杜瓦瓶構(gòu)造是具有雙層薄壁的玻璃容器。假設(shè)杜瓦瓶的雙層玻璃薄壁之間的間距為l,內(nèi)外薄壁的溫度分別為a和b 。當(dāng)兩薄壁之間氣體壓強(qiáng)很低時(shí)，這時(shí)兩壁之間的間距l(xiāng)小于等于分子的平均自由程m(平均自由程就是分子之間在連續(xù)兩次碰撞之間所通過(guò)的自由路程的平均值)，因?yàn)榭諝獗怀槌�，�?dǎo)致薄壁間壓強(qiáng)低，分子數(shù)很少，每個(gè)分子連續(xù)被碰撞兩次需要通過(guò)很長(zhǎng)的距離m，這個(gè)距離比l大。而任一分子與內(nèi)壁相碰就獲得溫度a所對(duì)應(yīng)的平均熱動(dòng)能e1,然后這個(gè)分子將無(wú)碰撞的跑到外壁和外壁碰撞，能量變?yōu)橥獗跍囟萣所對(duì)應(yīng)的平均熱動(dòng)能e2。這樣，不斷降低稠州空氣，降低壓強(qiáng)，分子的幾乎可以認(rèn)為獨(dú)立無(wú)干擾無(wú)碰撞的往返于兩壁之間進(jìn)行著能量的傳遞。這種能量的傳導(dǎo)體現(xiàn)為分子自身平均熱動(dòng)能的變化（在e1和e2之間變化）。由于單位體積的分子數(shù)也就是參與碰撞運(yùn)送能量的分子數(shù)減少，熱傳導(dǎo)速率降低，所以導(dǎo)熱性減弱，兩瓶壁間隙抽成真空以削弱熱對(duì)流，于是達(dá)到了保溫的效果。保溫這種效果也是雙向的，即使瓶?jī)?nèi)高溫物質(zhì)能量流失減慢，也使低溫物質(zhì)不收外界環(huán)境的影響；同時(shí)也不讓外界受瓶?jī)?nèi)空間的影響。同時(shí)，材料也是一大關(guān)鍵，最普通的采用玻璃為主材料，所有表面材料均采用全鍍光亮銀或者鋁的方式，中間為雙層玻璃瓶膽，兩層之間抽成真空狀態(tài)，也鍍上銀或鋁，真空狀態(tài)可以避免熱對(duì)流和傳導(dǎo)散熱，玻璃本身也是熱的不良導(dǎo)體，鍍銀的玻璃則可以將容器內(nèi)部向外輻射的熱能反射回去。反過(guò)來(lái)，如果瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)存冷液體，這種瓶又可以防止外面的熱能輻射到瓶?jī)?nèi)。杜瓦瓶巧妙地削弱的三個(gè)熱的傳遞方式熱傳導(dǎo)，熱對(duì)流，熱輻射，達(dá)到了良好的保溫存放效果。盛在瓶里的液體，溫度不易發(fā)生變化。后來(lái)，伯格用鎳制造外殼，保護(hù)易碎的玻璃瓶膽。隨著時(shí)代的發(fā)展，越來(lái)越多的領(lǐng)域都需要杜瓦瓶的保存功能，比如生物科學(xué)工程，人體醫(yī)學(xué)及動(dòng)物醫(yī)學(xué)，化學(xué)工業(yè)，和人類基因?qū)W等方面。杜瓦瓶是科學(xué)研究和日常生活所不可缺少的。
杜瓦瓶 液氬罐的結(jié)構(gòu)和使用方法
ICP-MS是氬氣消耗大戶，每分鐘消耗17 L氬氣，每小時(shí)消耗1020 L≈1 m3
冷卻氣Coolant Gas (或稱等離子氣Plasma Gas) 
15 L/min
輔助氣Auxiliary Gas (或稱中路氣Intermediate Gas)               0.95~1.05 L/min 霧化氣Nebulizer Gas (或稱載氣Carrier Gas) 0.75~0.95 L/min
鋼瓶容積是40 L，內(nèi)壓是13 MPa=13×106 Pa，折合成常壓就是40×13×106÷105
=5200 L=5.2 m3。因此每瓶【鋼瓶氬】可以支持 5小時(shí)。一些實(shí)驗(yàn)室通過(guò)“匯流排”將若干鋼瓶并聯(lián)供氣，但如果測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，更換鋼瓶會(huì)很麻煩。這時(shí)候液氬杜瓦瓶是不錯(cuò)的選擇。
液氬杜瓦瓶的容積通常是165 L，液氬在-186℃沸點(diǎn)的密度是1.40 kg/L，滿瓶液氬=165×1.40=231 kg。氣態(tài)Ar在常溫常壓下的密度是1.78 kg/m3 ，滿瓶液氬 折合成 常壓氬氣就是231÷1.78=129.8 m3，可供ICP-MS連續(xù)工作110小時(shí)以上。