超导接收机静态真空保持设计及分析

超导接收机的真空寿命决定着整个系统的性能指标和可靠性,杜瓦的长寿命高真空保持至关重要,超导接收机的杜瓦相对于红外杜瓦及大型的低温接收机杜瓦有许多新的不同和难点。本文介绍了在小型超导接收机杜瓦真空设计以及工艺过程方面的一些经验做法,包括杜瓦内部材料选型、材料清洗及预排气处理、焊接及排气过程控制等方面的设计要求,通过实验数据分析估算了杜瓦真空寿命时间,能够满足工程使用要求。     

一种非致冷红外探测器真空封装的研究

介绍了一种非致冷红外探测器杜瓦组件的封装设计;对探测器件在真空封装过程中的关键工艺技术进行了比较深入的分析;阐述了影响组件真空寿命及可靠性的因素以及解决措施。     

微型杜瓦瓶及致冷器在红外系统中的应用

红外系统应灵活选择不同类型的微型杜瓦瓶和致冷器(机).有些红外制导导弹由于发射快,工作时间短,干脆不要杜瓦瓶还有些发达国家的快速起动红外系统选择全金属型微杜瓦瓶配快速起动节流致冷器.另外,坦克热瞄具、飞机前视红外系统、军用手持热像仪等都是根据需要而选择不同的致冷系统.论述微型杜瓦瓶和致冷器在红外系统中的应用,并给出应用实例.     

HgCdTe256×256用制冷杜瓦集成组件的研制

介绍一种红外焦平面器件用制冷杜瓦组件,该组件用于封装256×256HgCdTe红外焦平面芯片,由直线马达驱动型斯特林制冷机冷却,制冷机与杜瓦的耦合采用IDCA方式;制冷机、杜瓦进行一体化优化设计,使得整个红外探测器组件能耗、重量大大降低,实现了红外探测器组件的小型化.     

微型杜瓦瓶及致冷器在红外系统中的作用

红外系统应灵活选择不同类型的微型杜瓦瓶和致冷器（机）。有些红外制导导弹同于发射快，工作时间短，干脆不要杜瓦瓶；还有些发达国家的快速起动红外系统选择全金属型微杜瓦瓶配快速起动节流致冷器。另外，坦克热瞄具、飞机前视红外系统、军用手持热像仪等都是根据需要而选择不同的致冷系统。论述微型杜瓦瓶和致冷器在药外系统中的应用，并给出应用实例。     

红外冷光学用杜瓦静态真空维持及其漏热机理分析

介绍了所研制的红外冷光学真空系统,并对红外冷光学真空杜瓦进行了静态真空维持试验。结果表明,静态真空维持4 h后,未烘烤除气的杜瓦内部真空度由8.6 E-3 Pa回升至12.5 Pa,光学镜组最大温升为17℃;经100℃烘烤除气48 h的杜瓦内部真空度由4.1 E-3 Pa回升至2.5 Pa,光学镜组最大温升为14.9℃;经100℃烘烤除气120 h的杜瓦内部真空度由3.0 E-3 Pa回升至1.5 Pa,光学镜组最大温升为14.7℃。通过分析杜瓦漏热机理,可知杜瓦内部材料出气是导致静态真空维持能力下降、杜瓦漏热增加的根本原因。     

集成微型杜瓦的研制

随着红外技术的迅速发展和广泛应用,为红外探测器提供低温环境的杜瓦和制冷机技术也有了较大的进展,出现了杜瓦和斯特林制冷机集成体,即IDCA组件。它是将微型杜瓦与斯特林制冷机集成一体,制冷机的冷指与杜瓦的芯柱合二为一,消除了杜瓦芯柱的热传导及制冷机与杜瓦冷头之间的温差,较大程度地降低了系统的能耗,减轻了制冷机重量,使系统结构更紧凑。文中介绍了红外PtSi256×256CCD用0.5W微型IDCA组件中集成微型杜瓦的结构特点和一些实验结果。     

一种HgCdTe探测器微型杜瓦的设计和工艺研究

介绍一种用于冷却HgCdTe探测器微型制冷杜瓦组件,该组件由旋转马达驱动型斯特林制冷机冷却,杜瓦采用插入式结构,制冷机与杜瓦之间用耦合单元来传递冷量。设计中的关键技术是尽可能减少漏热损失、高效传递冷量以降低斯特林制冷机的热负荷,同时为了达到长期保持杜瓦内真空度的要求,制造过程中还需要进行一系列的工艺处理。本文重点介绍插入式杜瓦用于冷却HgCdTe探测器芯片的结构设计以及工艺解决方案。     

μ子源超导俘获线圈测试杜瓦设计与校核

根据高μ子源超导俘获线圈整体测试系统的要求,设计了μ子源超导俘获线圈测试杜瓦系统.包含液氦杜瓦、真空杜瓦及绝热冷屏,采用Solid works软件测试杜瓦系统进行3D建模.通过对绝热冷屏统进行了详细的传热学计算,绝热冷屏的可以满足μ子源超导俘获线圈测试过程的漏热需求;根据μ子源超导俘获线圈测试实际工况,对真空杜瓦和液氦杜瓦进行了Ansys有限元软件分析与校核,得到杜瓦详细的应力及变形结果,分析表明,测试杜瓦的设计较为合理,可以作为工程设计的理论计算依据.     

35kV/90MVA高温超导限流器低温系统

35kV/90MVA高温超导限流器的低温系统是一个开放式的液氮制冷系统,包括一个环形不锈钢杜瓦、真空绝热管、压力及温度传感器、低温阀门以及监控系统.高温超导磁体放置在杜瓦中;监控系统检测杜瓦内液氮的液面,并控制往杜瓦内进行补液.杜瓦内蒸发的氮气通过真空绝热管道直接排放到大气中.分别对不同工况下的液氮蒸发量进行了测量.进...     

循环载荷下粘接接头真空性能的实验研究

粘接接头在经历反复冷却、复温后能否保持良好的真空密封性,是决定无磁杜瓦耐用性的一个重要因素。该文实验研究了循环载荷对粘接接头气密性的影响。用MTS 810材料试验机对玻璃钢管状粘接试样施加循环载荷,并用动态真空法测量试样真空度的变化。结果一半试样的真空度随循环次数的增加而降低,而其余试样破坏前真空度变化不大。因此,无磁杜瓦在使用过程中反复冷却及复温所产生的循环应力载荷,是导致其真空性能下降的一个重要原因。     

一种基于吸气电极的新型真空触发开关

针对真空触发开关触发时延和抖动大、使用寿命不长的难题,设计了一种基于吸气电极的新型真空触发开关,开展工作寿命测试实验和不同触发极性、主间隙电压和触发能量下的导通特性实验。实验结果表明：与纯金属电极开关相比,吸气电极开关的触发时延和抖动更小,工作寿命更长。负极性触发时的触发时延和抖动均远低于正极性触发。正极性触发的触发时延为1.7～3 μs,抖动为300～700 ns,而负极性触发的触发时延为400～600 ns,抖动为30～70 ns。触发时延和抖动都随着触发能量的增大而减小,但当能量高于一定值后,触发能量对导通特性的影响趋于饱和。     

一种高功率微波源真空保持研究

针对一种陶瓷真空界面、天鹅绒阴极和不锈钢外壳的无氧铜压封高功率微波管,利用真空设计软件VacTran建立了系统抽气模型,模拟了真空室主要材料放气率和抽气曲线;通过吸气剂简单吸气模型,对保真空过程中吸气剂的吸气行为进行了模拟。实验对比了高功率微波管真空室在常温和烘烤状态下抽真空至10-4 Pa量级所需的时间。在真空度满足要求后,采用非蒸散型吸气剂（NEG）作为吸气泵进行保真空实验,静态下保真空超过30 d后,真空度仍维持在210-4 Pa。在此基础上,对保真空状态下的高功率微波管进行加速寿命实验：温度为80 ℃,累计时间超过140 h,真空度仍好于110-2 Pa,据此估计高功率微波管在常温下保持真空度高于110-2 Pa的时间超过1年。     

金属薄膜制备及物性测量系列实验

介绍了由模拟真空实验和“金属薄膜的制备”、“金属薄膜厚度的测量”、“金属薄膜电阻率的测量”,以及“金属薄膜生长过程的动态监测”等4个实验组成的金属薄膜制备与物性测量系列实验.这组实验与现代科学技术发展联系紧密,仪器设备可靠,操作简单,适合于普通物理实验阶段的研究性教学.     

气体液化的历程

气体液化的发展经历了一个曲折而漫长的过程,刚过去的2008年是氦气液化100周年.通过回顾气体液化的历程,说明人类认识知识是个循序渐进的辩证过程,同时也纪念为此做出杰出贡献的杜瓦、昂内斯等科学家.     

直流电弧等离子体法制备纳米粒子实验装置研究

研制了一种实验室用直流电弧等离子体法制备纳米粒子的实验装置,该装置由纳米粒子生成室、阴极、阳极、真空泵和直流电源等组成。其特点是：结构简单、操作方便、成本低。该实验装置可用于制备金属纳米粒子、合金纳米粒子及金属一陶瓷复合纳米粒子。     

An externally cooled beetle type scanning tunneling microscope for imaging in cryogenic liquids

We describe a variable temperature cryogenic scanning tunneling microscope designed for imaging and research in cryogenic liquids. It has an external Dewar type large scale cooling system with a temperature control range of roughly 85-110 K using pressure controlled liquid nitrogen cooling. The liquid nitrogen is kept in a closed chamber surrounding the STM and maintained at a pressure to suit the chosen temperature. Several gases have triple points in this temperature range and can therefore be liquified, such as argon, methane, silane and germane. The STM is based on a beetle type design built into a small cube vacuum chamber to fit into the cooling dewar. The system has been used for atomic resolution of highly oriented graphite submerged in a methane liquid at a temperature of 100 K.