最近我們?cè)跂|北某高校成功安裝用于高壓布里淵散射實(shí)驗(yàn)的無(wú)液氦低溫系統(tǒng)。
該無(wú)液氦低溫系統(tǒng)由定制型S-500顯微低溫恒溫器和氦氣循環(huán)低溫系統(tǒng)(Qcryo)兩部分構(gòu)成。定制型S-500顯微低溫恒溫器內(nèi)部集成特殊設(shè)計(jì)的鈹銅金剛石對(duì)頂壓機(jī)、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置和螺桿調(diào)壓裝置,允許在低溫真空下對(duì)金剛石對(duì)頂壓機(jī)實(shí)施旋轉(zhuǎn)和壓力調(diào)節(jié),結(jié)合矩形光學(xué)窗,實(shí)現(xiàn)低溫高壓布里淵散射實(shí)驗(yàn),最低溫度小于8K,最高工作壓強(qiáng)大于100GPa。高壓布里淵散射實(shí)驗(yàn)的低溫設(shè)備需要復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)旋轉(zhuǎn)金剛石對(duì)頂壓機(jī),文獻(xiàn)報(bào)道的低溫高壓布里淵散射低溫系統(tǒng)大都是77K的液氮低溫系統(tǒng),極少數(shù)低溫高壓布里淵散射低溫系統(tǒng)采用液氦降溫最低溫度在20K左右,但是液氦消耗率非常大。這是首次采用無(wú)液氦技術(shù)將低溫高壓布里淵散射低溫系統(tǒng)內(nèi)的金剛石對(duì)頂壓機(jī)降溫到8K以下,進(jìn)一步確立我們?cè)诘蜏馗邏涸O(shè)備領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
氦氣循環(huán)系統(tǒng)(Qcryo)是頂級(jí)的三級(jí)制冷系統(tǒng),采用二級(jí)4K制冷機(jī)作為冷源,對(duì)另一路閉環(huán)氦氣進(jìn)行多級(jí)高效預(yù)冷后,通過(guò)第三級(jí)JT valve節(jié)流膨脹進(jìn)一步降溫,經(jīng)絕熱柔性管線導(dǎo)入S-500低溫恒溫器,結(jié)合氣體處理系統(tǒng),形成閉環(huán)系統(tǒng),無(wú)需消耗液氦,大大節(jié)省了使用費(fèi)用,并保持S-500顯微低溫恒溫器的超低震動(dòng)特性。