[发明专利]无液氦闭式循环样品测试用低温系统

权利要求书

1.无液氦闭式循环样品测试用低温系统，其特征在于，包括GM制冷机(1)、真空容器(2)、一级冷屏(3)、二级冷屏(4)、冷凝器(5)、流阻元件(6)、样品腔(7)、循环泵(10)、储气罐(11)、输气管路(13)，所述一级冷屏(3)、二级冷屏(4)、冷凝器(5)、流阻元件(6)、样品腔(7)均位于真空容器(2)内，所述GM制冷机(1)与真空容器(2)固定且伸入真空容器(2)内，并与一级冷屏(3)、二级冷屏(4)接触导冷；

所述储气罐(11)内的氦气经输气管路(13)与GM制冷机(1)和冷凝器(5)换热冷凝形成液氦，经流阻元件(6)节流降温形成超流氦，超流氦蒸发形成氦蒸汽对样品腔(7)内的样品进行流动冷却，并通过循环泵(10)重新输送至储气罐(11)。

2.根据权利要求1所述的无液氦闭式循环样品测试用低温系统，其特征在于，所述GM制冷机(1)包括一级气缸(101)、一级冷头(102)、二级气缸(103)、二级冷头(104)，所述一级气缸(101)端部固接有一级冷头(102)，所述二级气缸(103)固定设于一级气缸(101)顶部，所述二级冷头(104)固定设于二级冷头(104)底部，所述一级冷屏(3)与一级冷头(102)接触导冷，所述二级冷屏(4)与二级冷头(104)接触导冷，且一级冷屏(3)与二级冷屏(4)上均设有加热器。

3.根据权利要求2所述的无液氦闭式循环样品测试用低温系统，其特征在于，所述输气管路(13)包括依次固定的一级冷头换热盘管(1301)、二级气缸换热盘管(1303)、二级冷头换热盘管(1305)，所述一级冷头换热盘管(1301)、二级气缸换热盘管(1303)、二级冷头换热盘管(1305)分别对应缠设于一级冷头(102)、二级气缸(103)、二级冷头(104)外侧，且均通过锡焊焊接固定。

4.根据权利要求1所述的无液氦闭式循环样品测试用低温系统，其特征在于，所述样品腔(7)包括自下至上且依次连通的超流氦腔(701)、换热腔(702)、等温腔(703)、回流腔(704)，所述超流氦腔(701)用于储存超流氦，所述换热腔(702)用于超流氦蒸汽的加热控温，且其内布设有加热器，所述等温腔(703)管壁为无氧铜材质，所述回流腔(704)用于氦气回流，且其管壁为不锈钢材质，所述回流腔(704)与一级冷屏(3)、二级冷屏(4)接触。

5.根据权利要求4所述的无液氦闭式循环样品测试用低温系统，其特征在于，所述换热腔(702)设有加热器和温度传感器，且其内部设有多个换热翅片，多个换热翅片形成S型换热通道。

6.根据权利要求1所述的无液氦闭式循环样品测试用低温系统，其特征在于，所述流阻元件(6)为两种流阻的并联结构，分别用于降温和液氦节流降温。

7.根据权利要求1所述的无液氦闭式循环样品测试用低温系统，其特征在于，所述冷凝器(5)包括一个封闭腔室，并与二级冷头(104)固定接触导冷，所述封闭腔室内部设有多个换热翅片。

8.根据权利要求4所述的无液氦闭式循环样品测试用低温系统，其特征在于，还包括样品杆(8)，所述样品腔(7)还包括样品杆安装法兰(705)，所述样品杆(8)通过样品杆安装法兰(705)与样品腔(7)可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的无液氦闭式循环样品测试用低温系统，其特征在于，所述样品腔(7)还包括补气接头(706)，所述补气接头(706)与外部储氦装置相连。

10.根据权利要求1所述的无液氦闭式循环样品测试用低温系统，其特征在于，还包括抽空阀(9)、质量流量计(12)，所述样品腔(7)的输出端与循环泵(10)之间设有抽空阀(9)，所述输气管路(13)上设有质量流量计(12)。