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冷中子源异型低温甲烷慢化系统研制
1
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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铝合金材料极低温热导率测量研究
2
作者 刘涛 刘淼淼 +5 位作者 范鹏宇 毕爽 游俊 侯兴元 王绍良 单磊 《低温与超导》 北大核心 2025年第6期42-49,共8页
针对极低温领域铝合金物性空白,致力于探究超导态金属热导率机理,以稀释制冷机为冷源,利用稳态纵向热流法,抑制系统漏热,实现6061、1035、1050、和1100铝合金的1.4 K以下的热导率准确测量。本研究给出了铝合金热导率真实值的上下限,并... 针对极低温领域铝合金物性空白,致力于探究超导态金属热导率机理,以稀释制冷机为冷源,利用稳态纵向热流法,抑制系统漏热,实现6061、1035、1050、和1100铝合金的1.4 K以下的热导率准确测量。本研究给出了铝合金热导率真实值的上下限,并分析杂质对材料热导率的影响,为铝合金在极低温下的热学性质研究及工程应用提供有价值参考。 展开更多
关键词 铝合金 极低温 超导 热导率 声子
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主流极低温制冷技术简介与展望
3
作者 戴巍 潘腾 +1 位作者 赵鹏 程维军 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-13,共13页
极低温制冷技术(<1 K)是前沿物理研究和量子技术等领域重要的支撑技术,目前主要包括吸附制冷、稀释制冷和绝热去磁制冷。吸附制冷受限于其蒸发制冷的原理,最低温高于200 mK,而稀释制冷和绝热去磁制冷可以获得10 mK以下的最低温。前... 极低温制冷技术(<1 K)是前沿物理研究和量子技术等领域重要的支撑技术,目前主要包括吸附制冷、稀释制冷和绝热去磁制冷。吸附制冷受限于其蒸发制冷的原理,最低温高于200 mK,而稀释制冷和绝热去磁制冷可以获得10 mK以下的最低温。前者能够在20~100 mK提供较大连续冷量,而后者基于固态制冷,可以在空间微重力下高效运行。本文主要简要介绍了这3种技术的原理、发展历史以及技术展望。 展开更多
关键词 极低温制冷技术 吸附 稀释 绝热去磁
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以液氮为恒温冷源的材料低温导热系数测定
4
作者 金远伟 《大学物理》 2025年第8期46-49,79,共5页
大学物理实验中常用稳态法、准稳态法、常功率热源法测量材料常温与高温条件下的导热系数,而对于低温条件下材料的导热系数,大学物理实验中并未涉及.基于第一类边界条件下的一维半无限大物体的非稳态导热理论,以液氮为恒温冷源,设计了... 大学物理实验中常用稳态法、准稳态法、常功率热源法测量材料常温与高温条件下的导热系数,而对于低温条件下材料的导热系数,大学物理实验中并未涉及.基于第一类边界条件下的一维半无限大物体的非稳态导热理论,以液氮为恒温冷源,设计了一套在宽低温范围内连续测量材料导热系数的装置,为材料低温导热系数的测量提供思路.以测量纯水所制冰柱的低温导热系数为例,详细阐述实验原理、方法与装置并分析了测量数据,经过修正测得冰在-10.49℃至-126.70℃范围内的导热系数.由于修正模型的偏差、装置的漏热等问题,导致导热系数随温度的变化率高于参考值,后续希望通过实验方法与装置的优化,以提升测量的精确度. 展开更多
关键词 半无限大物体非稳态导热 导热系数 液氮恒温冷源 冰的导热系数
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高低温实验测试装置研制 被引量：1
5
作者 陶文兵 周家屹 +3 位作者 王沛 李阳 吕颖豪 丁怀况 《低温与超导》 CAS 北大核心 2024年第9期73-77,共5页
为了研究多孔吸附材料在不同温度下的吸附分离特性,研制了一套高低温实验测试装置。该装置以G-M制冷机作为冷源,氦气作为蓄冷导热介质,设计了一种热开关结构,可以实现30~673 K的测控温范围,吸附性能测试和活化再生处理均可在该装置中完... 为了研究多孔吸附材料在不同温度下的吸附分离特性,研制了一套高低温实验测试装置。该装置以G-M制冷机作为冷源,氦气作为蓄冷导热介质,设计了一种热开关结构,可以实现30~673 K的测控温范围,吸附性能测试和活化再生处理均可在该装置中完成,为连续实验带来便利。通过该装置,对螺旋样品管进行了特定温度点控温和升降温循环测试,全温区控温精度优于±0.5 K、升温速率1~10 K/min可控。可以满足吸附材料吸附性能测试和活化再生处理的要求。 展开更多
关键词 制冷机 高低温 真空 吸附材料
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大流量高纯氦气纯化器的研究与应用
6
作者 陶文兵 周家屹 +5 位作者 吴克平 苏玉磊 黄阿娟 傅剑 章学华 丁怀况 《低温与超导》 CAS 北大核心 2024年第8期93-98,共6页
通过研制一套大流量高纯氦气纯化器,以低温吸附的方式提纯氦气,可将进气压力2 MPa、流量大于1700 Nm^(3)/h、纯度大于98%的氦气一次性提纯至99.999%的高纯氦气。设计了一种吸附剂注入口结构,可以在不起吊吸附器的情况下实现吸附剂的更... 通过研制一套大流量高纯氦气纯化器,以低温吸附的方式提纯氦气,可将进气压力2 MPa、流量大于1700 Nm^(3)/h、纯度大于98%的氦气一次性提纯至99.999%的高纯氦气。设计了一种吸附剂注入口结构,可以在不起吊吸附器的情况下实现吸附剂的更换。主换热器采用铝板翅式换热器,以减小换热器尺寸同时增加换热效率,通过对主管路、主换热器、吸附器、阀架等结构的优化设计,降低系统流阻。工况条件稳定运行时,换热器常温端进出口温差为3.3 K,纯化器液氮损耗约81 L/h,纯化器进出口压降为0.3 bar。 展开更多
关键词 氦气纯化器 纯化 活化再生 铝板翅 注入口
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合肥先进光源储存环超导纵向梯度弯铁样机研制
7
作者 陈超 杜双松 +3 位作者 胡锐 李为民 王琳 冯光耀 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期82-90,共9页
介绍了合肥先进光源储存环超导纵向梯度弯铁样机的研制工作,基于已发展的一种磁体结构参数优化方法,综合考虑磁场空间分布需求和超导线圈工作负载,完成了磁铁结构的设计和优化。为了验证磁体设计方案,应用一种矩形铌钛线材和DT4C电工纯... 介绍了合肥先进光源储存环超导纵向梯度弯铁样机的研制工作,基于已发展的一种磁体结构参数优化方法,综合考虑磁场空间分布需求和超导线圈工作负载,完成了磁铁结构的设计和优化。为了验证磁体设计方案,应用一种矩形铌钛线材和DT4C电工纯铁材料,研制了一台纵向长度0.30 m、磁极间隙46 mm的磁体样机。并搭建了一套简易低温测试装置,对该磁体进行了励磁特性测量,经过10余次失超,测得磁体最大工作电流大于275 A。磁体纵向磁场分布测量结果表明,该磁体在约196 A工作电流下,纵向磁场积分值达到0.4 T·m,峰值磁场约4.5 T。测试结果与理论设计结果基本一致,表明该种超导磁体的设计是可行的。 展开更多
关键词 衍射极限储存环 超导纵向梯度弯铁 铌钛超导线圈 低温测试 失超
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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
8
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
9
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
10
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
11
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
12
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
13
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
14
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
15
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
16
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
17
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
18
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
19
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
20
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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