液氮罐是一种用于储存液氮的设备，广泛应用于科研、医疗、工业等领域。液氮罐的工作原理主要基于真空绝热和蒸发制冷两个方面。

首先，液氮罐通常由内外两层构成，外壳通常由铝合金或不锈钢等材料制成，而内槽则是用于容纳液氮的空间。这两层之间形成一个真空层，真空层的作用是极大地降低热量通过传导和对流方式从外界传递到罐内液氮，实现高效的保温效果。

其次，液氮罐内外层之间的真空层中填充有吸附剂或松散的颗粒物，这些填充物不仅起到稳定液氮的作用，而且能有效减少热量通过热辐射的方式传递。液氮罐的内壁通常会涂有反射层，以进一步提高保温性能，反射掉少量的热辐射。

液氮的沸点非常低，为-196摄氏度。在液氮罐中，液氮在常压下会迅速蒸发。当液氮蒸发时，它会从液态转变为气态，这个过程会吸收大量的热量，导致周围环境的温度降低。这种现象被称作“蒸发制冷”。液氮罐底部的蒸发器就是利用这个原理，使得罐内液氮能够通过汽化吸收热量，维持罐内温度在一个非常低的水平，确保液氮不会迅速气化。

罐体顶部的颈管通常由玻璃钢等材料制成，其设计兼顾了排气和绝热的需求。颈管顶部有孔隙，可以让蒸发出来的氮气排出，防止内部压力过高。同时，这些孔隙也尽量减少液氮的气化量，因为氮气隔热性能较好。

在使用液氮罐时，通常会先打开罐底部的液体管道排放阀，让液氮通过管道排出并经过蒸发器进行汽化，这样罐内压力会自增压。当需要从罐内取出液氮时，液氮会靠内部压力将其压出，并通过管道送到外界。液氮在汽化器气化后释放出来，从而实现在外界的低温保存。

为了确保液氮罐的使用安全和效率，用户需要定期检查罐体状态，维护真空层和填充物的有效性，并按照操作规程使用设备。例如，液氮罐在使用前应先注入少量液氮预冷，罐内要经常保持一定容量的液氮，以及随时检查颈塞和颈塞小沟，及时除掉结冰等。此外，液氮罐的内腔应每年清洗一次，以防腐蚀罐壁。同时，应尽量减少液氮罐的运输和开盖次数，以延长其使用寿命。