[发明专利]一种基于超极化气体的极化腔体系统及其使用方法

摘要

本发明公开了一种基于超极化气体的极化腔体系统及其使用方法，包括三个部分，第一部分用于输送碱金属蒸汽，第二部分用于将碱金属蒸汽与第三部分输送的³He和N₂气体于极化腔体内混合并通过在磁场中用加热炉加热的方式极化，最终将高极化度的³He气体经毛细玻璃管和螺旋过滤管输送至储存袋中。本发明的系统克服了传统极化腔体只能使用一次的缺点，可以重复使用多次，不仅可以实现反复充装³He和N₂气体，一次碱金属充装可试验多次，而且通过智能控制气体流量计和电磁阀启闭，还可实现精确控制充入极化腔体内的气体体积，大大减少了气体的浪费、简化了操作步骤。

主权项

1.一种基于超极化气体的极化腔体系统，其特征在于：包括碱金属蒸馏瓶(1)、极化腔体(12)和气体流量计(20)；所述碱金属蒸馏瓶(1)和所述极化腔体(12)之间通过第一管路连接，所述极化腔体(12)和所述气体流量计(20)之间通过第二管路连接；所述第一管路由固定连接的第一高硼硅玻璃支管(4)和GE180玻璃支管组成，所述第一高硼硅玻璃支管(4)和GE180玻璃支管的连接处为第一过渡点(5)；所述第一高硼硅玻璃支管(4)的一端连通于所述碱金属蒸馏瓶(1)上，所述GE180玻璃支管的一端连通于所述极化腔体(12)上端；在所述第一高硼硅玻璃支管(4)依次设置有第一截断点(2)和凹槽(3)；所述GE180玻璃支管由第三截断点(8)分隔为第一GE180玻璃支管(7)和第二GE180玻璃支管(9)；在所述第一GE180玻璃支管(7)上还设置有第二截断点(6)；所述第二管路由固定连接的第三GE180玻璃支管(10)和第二高硼硅玻璃支管(18)组成，所述第三GE180玻璃支管(10)和第二高硼硅玻璃支管(18)的连接处为第二过渡点(11)；所述第三GE180玻璃支管(10)的一端连于所述极化腔体(12)的一侧，所述第二高硼硅玻璃支管(18)的一端通过不锈钢玻璃转换件(19)连于气体流量计(20)；在所述第二高硼硅玻璃支管(18)上设置有电磁阀(17)；所述第三GE180玻璃支管(10)连有毛细玻璃管(13)，在所述毛细玻璃管(13)上依次设置有第二高真空阀门(16)和第一高真空阀门(15)；所述毛细玻璃管(13)底端设置有用于连接螺旋过滤管的玻璃螺纹接口(14)，通过螺旋过滤管连接储存袋；所述毛细玻璃管(13)由内径1mm、长40mm的第一毛细玻璃管(21)和内径为0.5mm、长55mm的第二毛细玻璃管(22)一体化构成；所述第一毛细玻璃管(21)的一端连于所述第三GE180玻璃支管(10)，所述第二毛细玻璃管(22)连于玻璃螺纹接口(14)；所述第二高真空阀门(16)设置在所述第一毛细玻璃管(21)上，所述第一高真空阀门(15)设置在所述第二毛细玻璃管(22)上。