液氮罐是一個圓柱形容器，其外壁與內(nèi)壁間抽真空并填充絕熱材料以隔絕熱交換。往罐內(nèi)罐入部分液氮后，罐內(nèi)的上部空間便充滿低溫氮氣。盡管封閉罐口后，液氮罐與外部環(huán)境之間仍可能存在一定的熱交換，當室溫相對穩(wěn)定時，作為一個系統(tǒng)，罐內(nèi)部空間便形成一個溫度分布相對穩(wěn)定的深冷系統(tǒng)。
自增壓液氮罐
若忽略液氮罐外壁與內(nèi)壁間的熱交換，近似認為液氮罐通過對流或內(nèi)壁熱傳導從外空間帶進罐內(nèi)的熱量等于氮氣分子從罐口逸出帶走的熱量，考慮罐內(nèi)空間的任一微體積元，其中既無熱源也無冷源，從而其溫度的分布將不隨時間變化，或溫度的變化可以忽略。
使用液氮罐時，把樣品浸入液氮中有可能導致樣品的污染或產(chǎn)生晶格缺陷，用裝有少量液氮的液氮罐保存樣品，讓樣品處于罐內(nèi)上部低溫氮氣的氛圍中，收到了既對樣品制冷，又保證樣品清潔的良好效果。
研究表明，外部處于恒定室溫下，內(nèi)部充有部分液氮的液氮罐，其液氮上部空間的溫度分布相對穩(wěn)定，實現(xiàn)對樣品的最佳保存。
自增壓液氮罐 
