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大阵列BIB探测器由于其高量子效率和低暗电流而成为广泛的研究对象,特别是在空间应用方向。如2021年发射的詹姆斯韦伯太空望远镜,它已经进行了许多重要的天文观测。一个稳定、高效、轻量化的液氦温区低温系统对BIB探测器的运行至关重要。氦节流制冷机可取代传统的大容积液氦杜瓦,能满足空间液氦温区的制冷要求。为了同时提高4.2 K的制冷量并减轻重量,提出了一种0.3 W@4.2 K的大冷量轻量化的4.2 K低温制冷系统。并且在现有0.1 W@4.1 K制冷量的低温系统上进行实验,验证了该系统的设计方法。在不同的冷却温度区采用不同的冷却方法,以实现冷却的高效性和轻便性。开发了一个新的集成斯特林制冷机,在80 K时提供高效的一级预冷,制冷量为15 W,重量仅为4.5 kg;二级预冷采用主动活塞调相的15 K脉管制冷机,制冷量为0.9 W。此多级低温制冷系统通过耦合氦气JT循环,可以在4.2 K时提供0.3 W的制冷量,输入功低于1.8 kW。此系统将为正在快速发展的红外天文观测所需的空间BIB探测器提供保障。 相似文献
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为了探究氦工质有阀线性压缩机实际循环的吸气量,课题组对液氦温区JT制冷用线性压缩机PV图开展研究。采用理论与实验相结合的方法,分析了余隙容积、进排气阀处压力脉动对线性压缩机吸气量的影响;基于实验室现有?18 mm氦工质有阀线性压缩机,搭建有阀线性压缩机性能测试平台,通过进排气阀前的压力传感器获得压缩腔内动态压力变化,结合课题组LVDT活塞位移测试技术,得到实际工作状态下压缩腔内的PV图。与理论分析进行对比,结果表明理论循环与实际循环吸气量差异显著。该研究为氦工质有阀线性压缩机性能的提升提供设计思路。 相似文献
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