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材料低温热导率测量影响因素研究
1
作者 江智强 倪磊 +1 位作者 张鸿立 刘朋鑫 《机械工程师》 2026年第1期39-44,49,共7页
热导率是反映材料导热特性的重要参数。为了更准确地获得材料低温热导率特性,分析了材料热导率特性测量的影响因素,并设计搭建了一套采用稳态法的材料低温热导率特性测量系统。首先分析了非线性材料测量曲线和真实曲线的差异,在高精度... 热导率是反映材料导热特性的重要参数。为了更准确地获得材料低温热导率特性,分析了材料热导率特性测量的影响因素,并设计搭建了一套采用稳态法的材料低温热导率特性测量系统。首先分析了非线性材料测量曲线和真实曲线的差异,在高精度测量中应当考虑该差异。通过数值计算确定可以仅使用两种结构的样品台测量热导率为0.1~2200 W/(m·K)的材料,并给出了样品的5种推荐尺寸。最后测量了单晶铜和聚酰亚胺的热导率,使用该测量系统测量高热导率材料的理论误差低于2.72%,测量低热导率材料的理论误差低于2.32%。 展开更多
关键词 热导率 低温 非线性 几何尺寸
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液氦温区吸附测量中非等温段气体量估算方法对比分析
2
作者 孟庆航 曹海山 《制冷学报》 北大核心 2026年第1期113-118,共6页
在液氦温区,多孔材料吸附量的测量通常采用体积法。由于吸附量测量装置分为低温部分和室温部分,连接2部分的气体管路上分布着从测量温度到室温的温度梯度。这一温度分布难以在实验中直接获取,因此需通过近似处理来估算该非等温管路内气... 在液氦温区,多孔材料吸附量的测量通常采用体积法。由于吸附量测量装置分为低温部分和室温部分,连接2部分的气体管路上分布着从测量温度到室温的温度梯度。这一温度分布难以在实验中直接获取,因此需通过近似处理来估算该非等温管路内气体的含量,并进一步计算吸附量。本文总结了已有的4种对该非等温段的近似处理方法,并提出一种基于变导热系数一维导热的非等温段温度分布。以该温度分布为基准,分析了不同实验条件下,4种方法对吸附量测量结果的影响。结果显示,相较于全低温法和分段处理法,全室温法和线性分布法用来估计非等温段所含气体量造成的误差相对较小。但在测量温度较高、室温较低、非等温段体积较大、吸附剂装填量较小以及单位质量吸附量较低的实验条件下,这2种方法可能会导致超过10%的测量误差。 展开更多
关键词 吸附量 体积法 温度分布 液氦温区
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冷中子源异型低温甲烷慢化系统研制
3
作者 汪冬冬 何昆 +3 位作者 黄倩 苏玉磊 丁怀况 张海峰 《低温与超导》 北大核心 2025年第6期50-56,共7页
冷中子束作为一种理想的探针,广泛应用于材料、生命及基础物理等多学科领域研究中,但冷中子的获取是高能中子与低温慢化剂的碰撞、热平衡以及能级跃迁作用而产生。本文以低通量中子源为应用背景,固态甲烷为慢化剂,设计了一个安全高效的... 冷中子束作为一种理想的探针,广泛应用于材料、生命及基础物理等多学科领域研究中,但冷中子的获取是高能中子与低温慢化剂的碰撞、热平衡以及能级跃迁作用而产生。本文以低通量中子源为应用背景,固态甲烷为慢化剂,设计了一个安全高效的甲烷充罐、降温及泄放的系统流程,采用射出面矩形三等厚结构的甲烷盒,克服中子辐照影响,研制一种以脉管制冷机为冷源的异型低温慢化装置,通过系统漏热分析、容积匹配设计及实验降温测试,实现甲烷盒达到平均温度12.17 K且充满固态甲烷的低温状态,并分析了甲烷相变过程及晶态相变过程中的温度压力曲线的变化特性,满足了冷中子源的测试要求。 展开更多
关键词 冷中子 脉管制冷机 固态甲烷 低温慢化系统
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卢瑟福缆超导二极磁体几何建模方法研究
4
作者 谢醒元 韩正男 +1 位作者 张永杰 关明智 《低温与超导》 北大核心 2025年第12期1-8,共8页
针对卢瑟福电缆马鞍形超导二极磁体线圈的建模与优化,提出一种面向等周长设计的参数化几何建模方法。传统直槽结构在绕制卢瑟福电缆时,端部区域存在的导体长度非均匀分布与窄边侧弯问题,为提升线圈力学性能与降低绕制难度,构建了基于Mat... 针对卢瑟福电缆马鞍形超导二极磁体线圈的建模与优化,提出一种面向等周长设计的参数化几何建模方法。传统直槽结构在绕制卢瑟福电缆时,端部区域存在的导体长度非均匀分布与窄边侧弯问题,为提升线圈力学性能与降低绕制难度,构建了基于Mathematica平台的参数化建模框架,利用Frenet-Serret公式计算线圈中心线的切向量、法向量与副法向量,并引入可控截面扭转角函数,实现马鞍形斜槽结构的精确几何建模。结果表明,通过优化结构参数与扭转策略,有效减小线圈四棱长度差异。最后,结合线圈骨架的斜槽型面约束,进行初步结构设计验证,为其从理论建模、性能优化到工程制造提供了理论依据与可行的工程实现路径。 展开更多
关键词 卢瑟福电缆 超导磁体 等周长 线圈端部 仿真建模
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ICF平面低温冷冻靶系统的初步设计及应用 被引量：11
5
作者 雷海乐 黎军 +2 位作者 唐永建 师洪丽 刘元琼 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期53-57,共5页
利用Gifford-McMahon(G-M)制冷机提供低温源,研制了平面低温冷冻靶系统。该系统最低温度可以达到10 K,制冷功率随温度降低而降低,制冷速率可控。其中,在18.6 K其制冷功率可以达到6.5 W;在14 K其制冷功率为3 W。利用该系统,初步开展了氩... 利用Gifford-McMahon(G-M)制冷机提供低温源,研制了平面低温冷冻靶系统。该系统最低温度可以达到10 K,制冷功率随温度降低而降低,制冷速率可控。其中,在18.6 K其制冷功率可以达到6.5 W;在14 K其制冷功率为3 W。利用该系统,初步开展了氩、氢的冷冻实验,并研究了温度对激光惯性约束聚变靶丸结构的影响。获得了氩、氢平面低温冷冻靶,并观察到了低温诱导聚变靶丸形变现象。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 冷冻靶 GM制冷机 Mach—Zehnder干涉法
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应变片法测量低温下材料线膨胀系数 被引量：14
6
作者 王正道 赵立中 +1 位作者 途志华 张忠 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期18-21,共4页
详细地探讨了应变片法测量材料线膨胀系数的原理。指出了应变片法相对于传统的石英管膨胀仪法的优点及测试中需注意的事项。建立了一套低温下材料线膨胀系数的测量装置，并利用该装置测量了一种钢在４．２～１００Ｋ的线膨胀系数。试验... 详细地探讨了应变片法测量材料线膨胀系数的原理。指出了应变片法相对于传统的石英管膨胀仪法的优点及测试中需注意的事项。建立了一套低温下材料线膨胀系数的测量装置，并利用该装置测量了一种钢在４．２～１００Ｋ的线膨胀系数。试验结果表明，用应变片法测量材料的线膨胀系数是一种简单可靠且经济实用的替代方法。 展开更多
关键词 热膨胀 应变片法 低温 测量 材料线膨胀系数
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基于温度梯度的ICF冷冻靶均化技术研究 被引量：4
7
作者 王凯 林伟 +4 位作者 黎军 刘元琼 漆小波 唐永建 雷海乐 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期204-210,共7页
惯性约束聚变（ICF）冷冻靶中氘氘（D2）、氘氚（DT）等燃料冰层在靶丸中的分布由靶丸所处的温度场决定。在氘氘冷冻靶中，垂直温度梯度引起的气-液界面张力梯度可以抵消重力作用，使氘氘液体在靶丸内均匀分布；然后在氘氘的三相点附近... 惯性约束聚变（ICF）冷冻靶中氘氘（D2）、氘氚（DT）等燃料冰层在靶丸中的分布由靶丸所处的温度场决定。在氘氘冷冻靶中，垂直温度梯度引起的气-液界面张力梯度可以抵消重力作用，使氘氘液体在靶丸内均匀分布；然后在氘氘的三相点附近缓慢降温，可以实现燃料冰层的均化。在氘氘冷冻靶均化实验系统上，采用温度梯度结合制冷速率与制冷过程控制的方法，实现了1mm直径、30μm壁厚的辉光放电聚合物（GDP）靶丸中氘氘冰层的均化，对背光阴影图像中亮环位置进行分析表明：氘氘冰层的平均厚度为185．56μm，均匀度为80．2％，模数一功率谱曲线中模数2～100对应的内表面粗糙度为2．26μm。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 冰层均化 温度梯度 背光阴影成像
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超导磁体用金属液氦广口杜瓦的研制 被引量：3
8
作者 章学华 周燕 +1 位作者 孟令华 李炜 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期63-65,共3页
文中较详细地介绍了超导磁体用金属液氦广口杜瓦的结构、制作工艺、绝热计算。该杜瓦外径Φ40 0 ,总高 2 5 0 0 ,内胆Φ 3 0 5 ,深 1 80 0 ;绝热方式采用多屏多层超级绝热结构 ,液氦日蒸发量 7.5升。
关键词 金属杜瓦 液氦 温场 绝热计算 超导磁体 结构 低温实验装置 漏热估算
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金属材料低温深冷拉伸试验装置的研制 被引量：4
9
作者 姜恒 陈学东 +2 位作者 范志超 赵俊 武义锋 《低温与超导》 CAS 北大核心 2018年第6期11-15,共5页
以氦气作为冷媒,利用G-M制冷机作为冷源,可实现室温至-269℃(4.2K)全范围内的低温环境。将其与常规材料拉伸试验机相结合,建立了金属材料深冷低温拉伸测试系统。解决好深冷环境下试验系统的密封与漏热问题,是实现低温拉伸测试的关键技... 以氦气作为冷媒,利用G-M制冷机作为冷源,可实现室温至-269℃(4.2K)全范围内的低温环境。将其与常规材料拉伸试验机相结合,建立了金属材料深冷低温拉伸测试系统。解决好深冷环境下试验系统的密封与漏热问题,是实现低温拉伸测试的关键技术环节。在-196℃(77K)以上温度区间,采用液氮辅助预冷的方法,可显著提高系统的降温速率,相比于常规直接以液氮或液氦为冷源的制冷方式,利用制冷机制冷进行低温拉伸测试的方法,不仅适用温度范围广,且可极大地降低试验成本,兼具实用性与经济性。 展开更多
关键词 金属材料 低温 拉伸测试 G-M制冷机
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超导线材短样测试装置测量系统 被引量：3
10
作者 范宇峰 徐庆金 +2 位作者 龚领会 张亮 李来风 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期21-25,共5页
介绍了自行研制的超导线材短样测试装置的实时测量系统,包括温度、压力、液位、电流、电压降测量5个方面。该系统基于计算机和MCGS组态软件,选用合适的传感器和测量方法,采用A/D数据采集卡实现超导线材短样测试装置数据的实时显示和记... 介绍了自行研制的超导线材短样测试装置的实时测量系统,包括温度、压力、液位、电流、电压降测量5个方面。该系统基于计算机和MCGS组态软件,选用合适的传感器和测量方法,采用A/D数据采集卡实现超导线材短样测试装置数据的实时显示和记录。测量系统具有操作简便、运行可靠等优点,已经通过与超导线材短样测试和超导磁体失超等实验,给出实验结果。这些结果表明,测量系统能满足超导线材短样测试装置的各项数据测量要求。该系统实现了低温测量和电量测量的有机结合,其成功研制为应用超导低温制冷系统的数据采集提供了参考。 展开更多
关键词 测量系统 超导线材短样测试 超导磁体
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无抖动ICF冷冻靶干涉图像的获取 被引量：2
11
作者 张庆伟 雷海乐 +1 位作者 王卫星 毕鹏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期353-356,共4页
提出一种克服由于冷冻靶制冷系统和真空系统工作时引起的振动所带来的干涉图像抖动的方法。通过两个完全相同的CCD同步捕获冷冻靶干涉图像和空间位置图像,以位置图像来标定冷冻靶的振动情况,从而获得冷冻靶在不同状态下的干涉图像。在... 提出一种克服由于冷冻靶制冷系统和真空系统工作时引起的振动所带来的干涉图像抖动的方法。通过两个完全相同的CCD同步捕获冷冻靶干涉图像和空间位置图像,以位置图像来标定冷冻靶的振动情况,从而获得冷冻靶在不同状态下的干涉图像。在标定冷冻靶位置的过程中,提出了频率估计、投影标定、特征匹配和全匹配这4种算法,并给出了对应的数字图像处理算法流程。 展开更多
关键词 ICF冷冻靶 干涉图像 抖动 投影 特征匹配
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用于超导实验的背场磁体研制 被引量：3
12
作者 梁伟 李敬东 +5 位作者 唐跃进 陈林 宋庆烁 代玉伟 曾祥铸 李金成 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期1-3,共3页
在进行超导材料特性、交流损耗测量等超导实验时,需要为实验提供大小可变、均匀性好的背景磁场。文中对自行研制的背场磁体进行了测试研究,发现选择性对组合铜线圈供电能够提供合适的磁场,满足实验的要求。
关键词 超导实验 背场磁体 组合线圈
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铑铁电阻温度计低温性能测试 被引量：3
13
作者 陈鹏 戴银明 +1 位作者 张泉 王秋良 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期21-24,共4页
针对一种商用铑铁电阻温度计进行了低温下的工作性能研究。对传感器进行了常温和液氮温度下的两点校正,校正结果验证了厂商提供的电阻温度拟合关系式。另外,还对该铑铁传感器连续进行了三次热循环实验。实验前,传感器的液氮温度稳定性优... 针对一种商用铑铁电阻温度计进行了低温下的工作性能研究。对传感器进行了常温和液氮温度下的两点校正,校正结果验证了厂商提供的电阻温度拟合关系式。另外,还对该铑铁传感器连续进行了三次热循环实验。实验前,传感器的液氮温度稳定性优于20mK,而在实验后其温度稳定性优于30mK,满足工程应用的要求。所有实验结果表明,该铑铁电阻温度计性能可靠稳定,为其在超导磁体系统中的进一步应用提供了基础。 展开更多
关键词 温度传感器 温度测量 低温
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用于原位中子散射水合物测量装置 被引量：2
14
作者 白波 袁宝 +6 位作者 杜三亚 于晓辉 胡海韬 张绍英 梁天骄 黄志强 童欣 《低温与超导》 CAS 北大核心 2019年第5期7-11,共5页
能源与环境问题的日益突出,为可燃冰的研究提供了动力。可燃冰的形成机理、储存及利用,都与其结构性质紧密相关。为了研究可燃冰结构,需要加工一套可以维持可燃冰低温高压环境的低温恒温器。通过恒温器设计及压腔设计,实现了低温高压的... 能源与环境问题的日益突出,为可燃冰的研究提供了动力。可燃冰的形成机理、储存及利用,都与其结构性质紧密相关。为了研究可燃冰结构,需要加工一套可以维持可燃冰低温高压环境的低温恒温器。通过恒温器设计及压腔设计,实现了低温高压的耦合,最低温50 K,最高压力20 MPa。经过在通用粉末衍射谱仪(GPPD)测试,成功观察到了可燃冰的衍射峰。测试结果显示,所研制的高压低温恒温器运行稳定可靠,温度梯度较小,控温精度高,可以满足可燃冰中子散射实验需求。 展开更多
关键词 可燃冰 中子衍射技术 低温高压耦合环境 低温恒温器
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1.5GHz铌腔RF超导的实验研究 被引量：1
15
作者 赵夔 王光伟 +3 位作者 王莉芳 陈佳洱 张保澄 宋进虎 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1992年第1期15-32,共18页
北京大学重离子所自1988年开始“超导腔”课题的研究工作,经过三年不懈努力获得了重大进展,受到国内外同行与专家的好评。本文详述了此课题的实验准备工作及低温超导物理实验过程,总结了RF(射频)超导实验技术、微波及锁相测量技术、腔... 北京大学重离子所自1988年开始“超导腔”课题的研究工作,经过三年不懈努力获得了重大进展,受到国内外同行与专家的好评。本文详述了此课题的实验准备工作及低温超导物理实验过程,总结了RF(射频)超导实验技术、微波及锁相测量技术、腔体的后处理技术、计算机模拟设计及计算机控制、数据获取与处理等有关工作的进展和成果。目前,1.5GHz铌腔在CW模式的低温超导实验中获得了8.6MV/m(Q_o=6.5×10~8)的加速梯度,并在2K温度时,测得Q_o=8×10~9,这些实验结果达到了当前国际上的先进水平。 展开更多
关键词 RF超导 铌腔 腔体 后处理 超导腔
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熔融慢冷生长YBCO超导体中方晶的晶粒生长取向的观察 被引量：1
16
作者 杨万民 汪京荣 +3 位作者 张翠萍 李建平 王天成 周廉 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 1994年第4期19-24,共6页
采用熔融慢冷工艺制备的大块ＹＢＣＯ超导体中．超导相晶畴多以长方晶（简称方晶）的形式存在，该文通过对该类样品的ＳＥＭ观测．发现方晶被沿其对角线的两条轨迹分成四个畴区．两条对角线的夹角一般约７８℃；方晶中四个畴区的晶粒均... 采用熔融慢冷工艺制备的大块ＹＢＣＯ超导体中．超导相晶畴多以长方晶（简称方晶）的形式存在，该文通过对该类样品的ＳＥＭ观测．发现方晶被沿其对角线的两条轨迹分成四个畴区．两条对角线的夹角一般约７８℃；方晶中四个畴区的晶粒均呈片状生长，各晶片相互平行，且平行于ａｂ面．垂直于ｃ轴，宏观上平行于方晶的短边，而垂直于其长边，其晶片均垂直于样品表面且向其内部生长，这种由超导晶片堆积成的层状结构，充分说明了ＹＢＣＯ超导体织构的各向异性，由此则决定了其性能的各向异性；方晶中的裂纹基本上平行于ａｂ面，垂直于ｃ轴．并对其产生原因进行了分析。 展开更多
关键词 熔融生长 YBCO超导体 长方体晶畴 晶粒取向
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过冷态超流氦恒温器的热力学分析 被引量：1
17
作者 朱志刚 庄明 +1 位作者 刘华军 郝强旺 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期15-17,共3页
对过冷态超流氦恒温器的热力学过程进行分析,考察了不同的设计温度和J-T换热器热效率下恒温器的制冷性能,得到了理论制冷量的变化曲线。结果表明,理论制冷量与设计温度和J-T换热器的热效率密切相关。计算发现,160 L液氦在2 W制冷量下从4... 对过冷态超流氦恒温器的热力学过程进行分析,考察了不同的设计温度和J-T换热器热效率下恒温器的制冷性能,得到了理论制冷量的变化曲线。结果表明,理论制冷量与设计温度和J-T换热器的热效率密切相关。计算发现,160 L液氦在2 W制冷量下从4.2 K降至1.8 K大约需要24 h。 展开更多
关键词 超流氦 低温恒温器 热力学分析
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碳纤维面板铝蜂窝夹层结构低温热导率测试研究 被引量：11
18
作者 张建可 冀勇夫 《真空与低温》 2003年第1期35-38,共4页
对碳纤维面板铝蜂窝夹层结构T、L、W3个方向的低温热导率进行了测试研究。得到了碳纤维面板铝蜂窝夹层结构热导率的性能与温度变化曲线。在实验的基础上,讨论分析了碳纤维面板铝蜂窝夹层结构热导率的传热机理和影响因素。通过实验和比对... 对碳纤维面板铝蜂窝夹层结构T、L、W3个方向的低温热导率进行了测试研究。得到了碳纤维面板铝蜂窝夹层结构热导率的性能与温度变化曲线。在实验的基础上,讨论分析了碳纤维面板铝蜂窝夹层结构热导率的传热机理和影响因素。通过实验和比对,找出了具有普遍性的规律,为推算蜂窝夹层结构低温热导率数据提供了参考依据。 展开更多
关键词 蜂窝夹层结构 低温热导率 碳纤维面板 铝
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低温压力传感器及压力信号的微机动态测量系统 被引量：1
19
作者 李世岗 陈流芳 +3 位作者 陈菡 张华 吴裕远 闰雄珂 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期35-39,共5页
研制了一种适用于低温环境中的压力（差压）传感器。该传感器具有较高的精度、灵敏度、线性以及较快的响应速度。另以高性能、高速数据采集卡及Ｃｏｒｎ－ｐａｑ４８６微机为二次仪表，组成了一套实时自动数据测量系统。该系统的硬件可... 研制了一种适用于低温环境中的压力（差压）传感器。该传感器具有较高的精度、灵敏度、线性以及较快的响应速度。另以高性能、高速数据采集卡及Ｃｏｒｎ－ｐａｑ４８６微机为二次仪表，组成了一套实时自动数据测量系统。该系统的硬件可靠，软件虚拟了各类数字化仪表，具有较强的数据处理能力和较便捷的操作性。 展开更多
关键词 压力传感器 数据采集 低温 微机 动态测量系统
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ADS注入器Ⅱ低温垂测液氦杜瓦漏热分析 被引量：1
20
作者 苏海林 郭晓虹 +1 位作者 金弢 金树峰 《低温与超导》 CAS 北大核心 2018年第11期31-35,共5页
准确计算分析低温杜瓦的漏热量是评价低温杜瓦性能的重要依据。以一台自制的超导腔低温垂直测试液氦杜瓦作为研究对象,对其进行详细介绍,并进行了详尽的漏热计算。将计算结果与实测数据进行了对比分析,得到了该类型测试杜瓦产生漏热的原... 准确计算分析低温杜瓦的漏热量是评价低温杜瓦性能的重要依据。以一台自制的超导腔低温垂直测试液氦杜瓦作为研究对象,对其进行详细介绍,并进行了详尽的漏热计算。将计算结果与实测数据进行了对比分析,得到了该类型测试杜瓦产生漏热的原因,并给出了优化建议。 展开更多
关键词 漏热 液氦 垂直测试 超导腔
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