应用磁性蓄冷材料的低温制冷机试验

本文报告了应用磁性蓄冷材料提高低温制冷机效率的实验情况,在国产的二级索尔文制冷机中,用稀土化合物铒三镍(Er3Ni)取代第二级蓄冷填料铝(pb)之后,使试验样机的最低制冷温度由原来的11.5K 降低到4.2K 以下,从而在国内首次通过回热式制冷机从室温直接获得氦的液化点(4.2K)温度。     

液氦温区索尔文循环制冷机研究

介绍液氦温区索尔文制冷机研究情况。利用磁性材料在从无序到有序的磁相转变时,出现比热反常增大的特性,使制冷机的制冷温度直接达到了液氦温区。图2参2。     

液氦温区二级脉管制冷机的试验研究

本文提出了脉管制冷机的一种新的调相机构——双小孔结构,分析了双小孔的工作机理。根据这一相移器的原理,自行设计了一台二级脉管制冷机,经多次试验,该制冷机的一、二级分别达到了46K和3.0K的最低制冷温度。图3表2。     

改进型索尔文两级制冷机的开发与测试

介绍我院开发的改进型索尔文循环两级制冷机的结构设计，工作原理和制冷机参数及性能的测试。     

我国低温制冷机研究取得重要进展

<正>本报讯 通讯员洪一新报道:以浙江大学能源系陈国邦教授为首的研究小组,与杭州制氧机研究所、中国科学院低温技术实验中心等单位合作,采用自行制备的新型磁性材料来提高低温蓄冷器的工作效率,近日在国产的索尔文制冷机上直接获得低于4．2K温度的试验成果,在国内首次实现了用封闭循环制冷机从室温冷却达     

分离型二级脉管制冷机的实验研究第一部分20～40 K温区单级大功率脉管制冷机

为了满足液氦温区分离型二级脉管制冷机第二级预冷的需要,设计制作了1台20～40K温区单级大功率脉管制冷机.采用额定功率为6 kW的压缩机驱动该制冷机,最低制冷温度达13.8K,刷新了单级脉管制冷机最低制冷温度纪录.该制冷机在40 K可获得高达55.9 W的制冷量,基本可以满足15～40 K温区超导磁体等冷却的需要.着重分析了频率、充气压力和不同压缩机对系统制冷性能的影响,测试了长时间运行中系统性能的变化情况.     

热耦合二级Stirling型脉管制冷机的性能研究

建立热耦合二级Stirling型脉管制冷机实验装置.通过实验,系统研究了交变流动工质的工作频率和平均工作压力对热耦合二级Stirling型脉管制冷机性能的影响,详细报道并分析讨论了实验结果.以氦气作为工质,在优化工作频率和平均工作压力条件下,热耦合二级Stirling型脉管制冷机获得了13.52 K的无负荷制冷温度.     

索尔文制冷机低温泵

介绍自己研制的索尔文制冷机低温泵的压缩净化机组、改进型索尔文两级膨胀机以及低温泵体的设计及特点。目前已完成低温泵的中试生产，开始批量生产。     

双级索尔文循环制冷机研制

介绍双级索尔文循环制冷机的流程、结构设计、测试等研究情况。图2参2。     

热桥传热特性对热耦合二级Stirling型脉管制冷机性能的影响

级间热桥的传热特性对于热耦合型多级脉管制冷机的制冷温度和制冷效率均具有重要影响。采用铜丝编织带和铜箔连接的3种热桥进行对比实验，研究了热桥的传热特性对热耦合二级Stirling型脉管制冷机性能的影响。采用改进后的热桥，以氦气作为工质，在总输入电功率为400W，以及优化的工作频率和充气压力条件下，热耦合二级Stirling型脉管制冷机实现了12．96K的无负荷制冷温度，并可同时在23．1K和100．8K分别提供0．4W和6W的制冷量。     

4 K以下温区脉管制冷性能的改进

最新研究表明，采用陶瓷磁性回热材料GdAlO3（GAP）可以大大提高4K以下温区脉管制冷机的制冷量和制冷系数（COP）。在压缩机输入功率约为4.8kW的条件下，采用GAP的二级双向进气型脉管制冷机在2.8K，3.13K,3.70K分别获得了200mW，300mW和400mW制冷量，与采用HoCu2及ErNi的二级脉管制冷机相比，该制冷机在3.0K附近的制冷量增幅高达150%。     

分离型二级脉管制冷机的实验研究--Ⅱ:液氦温区二级脉管制冷机

研制1台新型液氦温区分离型二级脉管制冷机,该制冷机由2台独立的脉管制冷机组成,一级回热器冷端和二级回热器中部通过热桥相连,从根本上弥补了传统直接耦合型多级脉管制冷机级间干扰的不足.采用双压缩机双旋转阀驱动该二级脉管制冷机,第二级最低温度达到了2.5 K,在4.2 K下有508 mW制冷量,同时一级在37.5 K有15 W制冷量.第二级充气压力由1.7 MPa增大到1.85 MPa,制冷机在4.2 K下的制冷量可以达到590 mW.为了能简化结构、扩大应用,提出采用单压缩机单旋转阀驱动该分离型脉管制冷机,达到了相同的制冷性能.     

第十六讲 真空系统的操作与维护

<正>(上接2010年第3期88页)在制冷机低温泵中,一级冷阵一般由辐射屏和一级挡板组成,同制冷机的一级冷头相连,其温度通常在45～100 K范围内;二级冷阵与制冷机二级冷头相接,温度为5～20 K,它的外侧为裸露的无氧铜抽气表面,内侧在金属面上粘贴吸附剂(一般为活性炭)形成吸附抽气面,其结构如图48所示。     

30K以下的闭循环制冷机

在约80K温度下提供制冷的单级斯特林制冷机已开发在空间应用,现正进行商品化生产。目前的工作集中在研制温度在30K以下的多级制冷机。本文介绍了英国RutherfordAppleton实验室研制的两级制冷机的初步试验结果及进一步研制闭循环4K制冷机的工作情况。     

制冷机冷却的样品温度稳定性实验研究

在5.6—20 K温区内,G-M制冷机直接冷却样品会给样品上带来至少400 m K的温度波动。为了使样品上的温度波动峰峰值小于1 m K,设计了一套高精度低温温度测量系统。系统通过超临界氦和2 mm厚聚四氟乙烯片热阻相结合的方式来抑制制冷机冷头的温度波动。实验结果表明,在7 K、18.7 K、20 K温度下,样品的温度波动峰峰值始终小于0.8 m K。此外,系统通过关闭制冷机的方式,短时间内解决了样品上的机械振动问题。     

液氦温区脉管制冷机的优化实验

研制了一台用作德国国家标准局 (PTB)约瑟夫森效应 (JosephsonEf fect) 1V电压标准冷却系统的二级脉管制冷机。其设计要求在 4 2K提供 1 0 0mW左右制冷量 ,并同时冷却 70K左右的冷屏。采用额定功率为 1 8kW的氦压缩机驱动脉管制冷机 ,在不同制冷量负荷条件下分别对其进行了优化。初步实验结果表明 ,在输入功率 1 8kW的情况下 ,该制冷机最低制冷温度达 2 8K ,4 2K制冷量最大达 1 90mW ,制冷系数达 1 0 6× 1 0 4,火用效率最高达 1 1 3% ,可以充分满足冷却电压标准芯片的需要。此外 ,还与用 6kW压缩机驱动同一制冷机的实验结果进行了比较。     

深冷文献消息(国内部分)

20 0 5 110 1　 1 2 7K 3 He二级脉管制冷机性能研究蒋　宁等　《低温工程》　 2 0 0 4　№ 5　 1～ 7在一台具有独立气体回路的液氦温区G M型二级脉管制冷机上 ,采用3He为第二级制冷工质 ,获得了 1 2 7K的最低无负荷制冷温度。与两级均采用4 He工质的情况相比 ,在相同的条件下 (相同压缩机耗功 :4 3kW 1 3kW) ,第二级采用3He为工质 ,使得该二级脉管制冷机在 4 2K的制冷量提高了 4 0 5 %。2 0 0 5 110 2　斯特林型高频脉冲管制冷机的实验研究王国平等　《低温工程》　 2 0 0 4　№ 5　 8～ 12介绍了一台单级U型高频脉冲管制冷机的…     

液氦温区脉管制冷机的频率特性

着重研究了操作频率对液氦温区脉管制冷机性能的影响,在实验和分析的基础上,明确了制冷温度、制冷量、制冷效率与工作效率之间的关系,并与4K G－M制冷机的情况进行比较,得出了一些有益的结论。通过频率优化,脉管制冷性能得以较大提高。在初步试验中,分别在1．2Hz和1．1Hz获得了30W@70K,500mW@4.2K以及20W@65K,590mW@4.2K的制冷量。同时还给出了脉管制冷湿度稳定性的测试结果。试验结果表明,研制的脉管制冷机温度波动均小于同类商品型4K GM制冷机及脉管制冷机。     

新型稀土磁性蓄冷材料

磁性蓄冷材料是在90年代初被发现的。这些材料用于制冷机中后，使得商用制冷机的温度可达2K，效率有了突破性提高（以往这种制冷机中使用的蓄冷材料只有铅，但是因为铅的比热容在15K以下急剧下降，使得小型制冷机在10K温度以下制冷效率几乎为零，商用制冷机的最低制冷温度在8K左右）。使用磁性蓄冷材料的最大特点在于不需要重新建立一个制冷体系，只要将商品化的气体制冷机中的蓄冷材料换成磁性蓄冷材料。     

一种采用迷宫密封的10 K G-M型制冷机研究

提出了一种采用迷宫密封的10K G-M型制冷机,对迷宫密封的机理进行了简要的理论分析,给出了这种新型10K制冷机的结构参数,建立了实验平台,给出实验降温曲线和制冷量曲线。研究证明,这种采用迷宫密封的10K G-M型制冷机是一种技术上较为完善并且更具实用性的10K温度范围的新型G-M制冷机。