專利名稱：一種用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶的制作方法
技術領域：
本發明屬于制冷及低溫領域，特別涉及一種用于沖擊壓縮實驗，獲得3.6K 80K均勻穩定液態樣品的液氦溫度低溫靶。
背景技術：
液氦溫度低溫靶的主要技術要求如下1、在4.2K 80K較大溫區精確可控， 能夠直接液化高純氦、氫、氘等樣品氣體，直接用于液氦、液氫、液氘等低溫靶。2、樣 品液化后溫度穩定、密度均勻。3、液氦消耗量盡可能少，降溫時間盡可能短。4、靶板 與彈片之間不能有任何障礙物，低溫靶靶體結構尺寸盡可能小，靶體內不能貯存太多的 低溫液體。氫、氦元素是宇宙豐度最高的元素，其高溫、高密度下的物態方程在地球物 理、天體物理和武器研究等方面有著廣泛的應用背景，因此國內外均高度重視對氫、氦 等元素的高溫高密度物態方程的研究。沖擊壓縮技術是研究物質高溫、高密度物態方程 的主要實驗途徑，利用低溫制樣技術，將氣態物質液化在低溫靶樣品室內，通過輕氣炮 產生的沖擊波對低溫靶樣品室內的液態物質高壓加載，可使樣品室內物質形成高溫高密 度狀態。因此低溫靶是獲得物質高溫高密度狀態的關鍵部件。國外自上世紀60年代以來相繼開展了有關低溫液體的沖擊壓縮實驗。美國 LIVERMORE實驗室分別研制了用于液氦、液氘、液氫、液氮、液氧、液氬等多種物質 的沖擊壓縮實驗的低溫靶。國外雖然已經成功研制出液氦溫度低溫靶(圖1)，由溫度 計、探針、樣品室、液氦池、環形液氦池、樣品氣進口、液氦入口和氦蒸氣出口組成。 結構為圓柱兩個底面上各設有一個較深的圓形槽和一個較淺的環形槽，且都與圓柱同 軸。兩個圓形槽中間有一個直徑較大的孔，該孔與圓柱同軸，通過與靶板和擋板密封成 狹小空間，組成樣品室，樣品室的側壁上有一個通孔，該孔為樣品氣入口；兩個環形槽 底部開有一個小孔，該孔軸線與圓柱軸線平行，與樣品氣入口孔正交。兩個環形端面通 過與圓柱體的兩個環形槽密封成一個密閉空間，組成環形液氦池。兩個環形槽的外側面 各開有一個孔，其中一個為氦蒸氣出口，另一個通過管道與液氦池相連，這兩個孔都與 圓柱軸線正交，與樣品氣入口平行。溫度計和探針通過樣品室的擋板進入樣品室中。該 低溫靶的工作環境為10_3Pa，而由于二級輕氣炮實驗技術接口的特殊原因，本發明的低溫 靶需要在約IOOPa的低真空、室溫環境下工作，因此環境通過靶板對樣品室漏熱更大，液 化樣品的難度更高，而且過大的漏熱會使靶板側液化后的樣品產生氣泡。國外的低溫靶 裝置僅利用液氦池減少環境對樣品室的漏熱，如果將這樣的結構應用于IOOPa真空環境會 存在以下問題第一，300K的環境溫度通過輻射和導熱對環形液氦池和液氦池的漏熱非 常大，很難實現液氦的貯存。第二，300K的環境溫度通過輻射和導熱對樣品室的漏熱較 大，從而導致樣品無法液化；第三，該結構沒有充分利用氦蒸氣的顯熱，從而增加液氦 的消耗；第四，該結構液氦池體積較大，儲存液氦較多，增加了實驗的危險。由于氦的高滲透性要求低溫靶必須具有較高的密封性能；較低的液氦潛熱和較小的液氦池體積要求低溫靶必須具有良好的絕熱設計，因此液氦溫度低溫靶的研制具有 較高的技術壁壘，國內雖然開展了有關液體沖擊壓縮實驗研究，研制出了液氮溫度低溫 靶(圖2)，但國內尚未見到有關二級輕氣炮配套的液氦溫度低溫靶的公開文獻資料。液 氮溫度低溫靶由溫度計、探針、樣品室、液氮池、環形液氮池、樣品進口和氮蒸氣出口 組成。結構為兩個套筒通過一端與圓形底面連接、另一端與環形底面連接形成環形液 氮池。內筒然后再與一個圓形靶板密封成樣品室，靶板與內筒同軸。樣品室側壁上開有 一個孔，與樣品進口管相連。外筒壁上開有兩個孔，一個與氮蒸氣出口相連，一個與液 氮進口管相連，樣品進口管置于液氮進口管中。溫度計和探針通過圓形底面進入樣品室 中。如果將該低溫靶用于IOOPa真空環境會存在上述同樣問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種應用于IOOPa真空度環境下沖擊壓縮實驗的液氦溫度 低溫靶，該低溫靶不僅利用液氦池減少環境對樣品室漏熱的結構，還增加了氦蒸氣冷卻 屏和高真空相結合的絕熱設計，并且在樣品室后側設計了一個液氦側池，從而在較小液 氦池體積的情況下通過減少環境漏熱，實現獲得了 3.6K的最低溫度，實現獲得了均勻穩 定的液體樣品氦。此外，通過復合式溫度調節與控制，實現獲得3.6K 80K任一溫度、 均勻穩定液態樣品。本發明的技術方案如下本發明提供的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶，其包括一氣冷屏內筒，所述氣冷屏內筒筒壁上刻有螺旋形凹槽；一緊密地套裝于所述氣冷屏內筒外壁上的氣冷屏外筒；所述氣冷屏外筒內壁與 所述氣冷屏內筒筒壁上的螺旋形凹槽之間形成螺旋形氣冷屏腔體10 ；所述氣冷屏內筒和 氣冷屏外筒等長形成氣冷屏后端面和氣冷屏前端面；分別蓋于所述氣冷屏后端面和氣冷屏前端面的后擋板18和前擋板13 ；所述后擋 板18和前擋板13的中心處分別設有中心孔；裝于所述前擋板13中心孔上并向氣冷屏內筒延伸的一頸管11 ；連接于所述頸管11端面上位于所述氣冷屏內筒之內的一組件；連接于所述組件和所述后擋板18之間的一波紋管1，所述波紋管1的內孔與所述 后擋板18中心孔相對并相通；所述組件包括一凸形柱體和一凸形圓筒體；所述凸形柱體由直徑大的圓柱形后部和直徑小的圓筒形前部組成，所述圓柱形 后部前端與所述圓筒形前部后端固定連接成一體；所述圓柱形后部后端面中心處設有一 圓形凹槽，一后蓋19蓋于所述圓形凹槽，所述圓形凹槽與后蓋19之間形成一密閉液氦側 池5;圓筒形前部的內筒深至所述圓柱形后部之內，所述圓筒形前部的內筒內裝有一圓 形靶板8，所述圓筒形前部的內筒筒底與所述圓形靶板8之間形成密封樣品室6 ；所述凸形圓筒體套裝于所述凸形柱體的圓筒形前部筒壁之外，所述凸形圓筒直 徑小的端面與所述圓柱形后部的前端面相連接，兩者外徑相等；所述凸形柱體的圓筒形 前部的前端面連接于所述的凸形圓筒體的筒底；所述凸形圓筒體的筒底設有與所述圓筒 形前部的筒徑尺寸相等中心孔；所述凸形圓筒體與所述凸形柱體的圓筒形前部之間形成液氦池9 ；所述氣冷屏內筒與位于其內的各部件之間的空間形成真空夾層2 ；所述圓柱形后部的柱面上環繞有加熱絲4 ；所述的樣品室6底面上設有中心連線呈兩個同心圓上的12個通孔，其中六個通 孔均勻分布在兩個同心圓的內圓上，其余六個通孔均勻分布在兩個同心圓的外圓上，所 述外圓上六個通孔中有兩個孔的中心連線與所述內圓上六個通孔中的兩個孔的中心連線
相互垂直；所述后蓋19分布與所述上述12個通孔對應的12個通孔；12根探針3分別從所述后蓋19上的12個通孔和樣品室6底面上的12個通孔穿 過，處于外圓上通孔中的探針頂部與靶板接觸，處于內圓上通孔中的探針頂部與靶板之 間存有間隙；所述探針3的尾部位于所述波紋管1的內孔之內；所述頸管11管壁上環繞有回氣繞管12，所述回氣繞管12的一端與所述液氦池9 相連通，所述回氣繞管12另一端與所述螺旋形氣冷屏腔體10相連通；所述氣冷屏外筒筒壁上設有與所述螺旋形氣冷屏腔體10相連通的氦蒸氣出口管 16 ；一低溫靶接頭17穿過所述氣冷屏外筒裝于所述氣冷屏內筒筒壁上，該低溫靶接 頭17內腔與所述真空夾層2相通；所述凸形柱體的變截面上設有三個通孔；所述密封液氦側池5的環壁上均勻分布有四個孔，其中一個孔為通孔，其余為 盲孔；所述通孔與穿過所述接頭17的氦氣進口管15相連通；所述3個盲孔分別與所述凸 形柱體的變截面上的三個盲孔相連通；所述樣品室6的環壁上設有一個孔，該孔與穿過所述接頭17的樣品氣進口管14 相連通；所述液氦進口管15和所述樣品氣進口管14位于所述低溫靶接頭17的內腔；所述液氦進口管15和樣品氣進口管14均處于與真空夾層2相通的真空環境中；本發明的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶，還進一步包括放置樣品室內的 溫度計7，其引線與外置的控溫儀相連。所述的凸形柱體的材質為紫銅。本發明提供的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫是基于持續輸送液氦和減壓降 溫的原理；從杜瓦中輸出的液氦流進液氦側池，對樣品進行冷卻；液氦及蒸發的氦氣從 液氦側池的三個方向流入液氦池，對樣品進一步冷卻；蒸發的氦蒸氣經回氣繞管流進氣 冷屏腔體，然后排出低溫靶；當樣品室溫度穩定后通過對液氦池減壓降溫的方式可以實 現4.2K以下的樣品室溫度并對樣品進行液化；為了實現從杜瓦中輸出的液氦能夠到達液氦池，設計了一個高真空環境，液氦 進口管處在該高真空環境中；為了實現液氦的貯存，低溫靶必須具有良好的絕熱性能。 因此為了減少環境對液氦池的漏熱，本發明設置了一個氣冷屏腔體，進一步利用冷氦氣 的冷量；為了減少氣冷屏腔體對液氦池的導熱漏熱和輻射漏熱，氣冷屏腔體與液氦池之 間設計了一個高真空夾層并利用多層絕熱材料包扎液氦池；為了減少擋板對液氦池的導 熱，在液氦池與擋板之間設計了一個薄壁頸管和波紋管，并利用回氣繞管冷卻頸管；
為了實現液氦池中液氦與樣品之間良好熱傳導，本發明采用紫銅作為液氦池和 樣品室的主要材料；為了減少環境對樣品的漏熱、實現樣品的液化，本裝置設計了一個后置液氦側 池和前置液氦池，屏蔽除彈片方向外的所有的漏熱，并且為了減少彈片方向的漏熱，本 裝置設計了一段較長的薄壁頸管，降低環境對靶板的輻射因子從而減少漏熱；為了實現靶板、探針與液氦池等不同材料之間的密封，本裝置通過合理設計密 封處結構并采用低溫膠粘接，解決了其4.2K低溫密封可靠性問題；為了液化樣品氦，實驗通過對氦氣出口減壓降溫方式，降低液氦池中飽和氣壓 從而降低液氦溫度的方式實現；總之，本發明的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶結合了氣冷屏腔體和高真 空夾層絕熱的優點，大幅度降低了外界對液氦池的漏熱，從而在較小液氦池體積和較小 低溫靶尺寸的情況下，實現液氦池中液氦的貯存，然后利用貯存的液氦對樣品進行冷 卻，同時利用液氦池降低外界對樣品的漏熱，最后通過對液氦池中液氦減壓降溫的方 式，實現獲得均勻穩定液態樣品氦的目的。并通過控溫方式實現獲得其它3.6K 80K均 勻穩定液態樣品的目的。本發明的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶具有以下優點1、由于采用持續流輸送設計原理，可以隨時停止液氦輸送終止實驗，避免因意 外終止而損失貯存液氦；2、利用減壓降溫方法，可以迅速獲得較低溫度，縮短樣品液化時間；3、采用氦蒸氣的顯熱而不是液氮對液氦池進行熱屏蔽，減少了靶室低溫液體的 體積，降低了實驗的危險，同時也減小了低溫靶的尺寸，使低溫靶尺寸能更好的滿足實 驗要求；4、氣冷屏腔體和高真空夾層的絕熱設計，充分利用了氦蒸氣顯熱，大幅度降低 液氦消耗量，從而使實驗能較經濟地進行；5、利用加熱絲的控溫設計，使低溫靶可以直接應用于其它較高冷凝溫度樣品氣 體的液化。本發明可以成功獲得均勻穩定液態樣品應用于樣品氦的沖擊壓縮實驗，液氦消 耗量和冷卻時間均成功滿足沖擊壓縮實驗的要求。本發明的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫 度低溫靶還可以直接應用于其它較高冷凝溫度樣品的沖擊壓縮實驗，為一種應用于少量 樣品液化的小型用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶裝置。
圖1為國外研制的高真空環境下液氦溫度低溫靶結構示意圖；圖2為國內研制的液氮溫度低溫靶結構示意圖；圖3為本發明的液氦溫度低溫靶結構示意圖；圖4為所述探針的分布示意圖。所述的12根探針3從所述的12個通孔穿過，處于外圓上通孔中的探針頂部與靶 板接觸，處于內圓上通孔中的探針頂部與靶板之間存有間隙；所述探針3的尾部位于所 述波紋管1內孔之內；圖4為所述探針3在液氦側池5的分布圖；圖4還進一步示出了所述的液氦側池5的環壁上均勻分布的四個孔，其中一個孔為圖4標號為b的通孔，其余為 標號為a的盲孔；所述通孔與穿過所述接頭17的氦氣進口管15相連通；所述3個盲孔分 別與所述凸形柱體的變截面上的三個通孔相連通。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。圖3為本發明的液氦溫度低溫靶結構示意圖；圖4為所述探針的分布示意圖； 由圖可知，本發明提供的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶，其包括一氣冷屏內筒，所述氣冷屏內筒筒壁上刻有螺旋形凹槽；一緊密地套裝于所述氣冷屏內筒外壁上的氣冷屏外筒；所述氣冷屏外筒內壁與 所述氣冷屏內筒筒壁上的螺旋形凹槽之間形成螺旋形氣冷屏腔體10 ；所述氣冷屏內筒和 氣冷屏外筒等長形成氣冷屏后端面和氣冷屏前端面；分別蓋于所述氣冷屏后端面和氣冷屏前端面的后擋板18和前擋板13 ；所述后擋 板18和前擋板13的中心處分別設有中心孔；裝于所述前擋板13中心孔上并向氣冷屏內筒延伸的一頸管11 ；連接于所述頸管11端面上位于所述氣冷屏內筒之內的一組件；連接于所述組件和所述后擋板18之間的一波紋管1，所述波紋管1的內孔與所述 后擋板18中心孔相對并相通；所述組件包括一凸形柱體和一凸形圓筒體；所述凸形柱體由直徑大的圓柱形后部和直徑小的圓筒形前部組成，所述圓柱形 后部前端與所述圓筒形前部后端固定連接成一體；所述圓柱形后部后端面中心處設有一 圓形凹槽，一后蓋19蓋于所述圓形凹槽，所述圓形凹槽與后蓋19之間形成一密閉液氦側 池5;圓筒形前部的內筒深至所述圓柱形后部之內，所述圓筒形前部的內筒內裝有一圓 形靶板8，所述圓筒形前部的內筒筒底與所述圓形靶板8之間形成密封樣品室6 ；所述凸形圓筒體套裝于所述凸形柱體的圓筒形前部筒壁之外，所述凸形圓筒直 徑小的端面與所述圓柱形后部的前端面相連接，兩者外徑相等；所述凸形柱體的圓筒形 前部的前端面連接于所述的凸形圓筒體的筒底；所述凸形圓筒體的筒底設有與所述圓筒 形前部的筒徑尺寸相等中心孔；所述凸形圓筒體與所述凸形柱體的圓筒形前部之間形成 液氦池9 ；所述氣冷屏內筒與位于其內的各部件之間的空間形成真空夾層2 ；所述圓柱形后部的柱面上環繞有加熱絲4 ；所述的樣品室6底面上設有中心連線呈兩個同心圓上的12個通孔，其中六個通 孔均勻分布在兩個同心圓的內圓上，其余六個通孔均勻分布在兩個同心圓的外圓上，所 述外圓上六個通孔中有兩個孔的中心連線與所述內圓上六個通孔中的兩個孔的中心連線
相互垂直；所述后蓋19分布與所述上述12個通孔對應的12個通孔；12根探針3分別從所述后蓋19上的12個通孔和樣品室6底面上的12個通孔穿 過，處于外圓上通孔中的探針頂部與靶板接觸，處于內圓上通孔中的探針頂部與靶板之 間存有間隙；所述探針3的尾部位于所述波紋管1的內孔之內；
所述頸管11管壁上環繞有回氣繞管12，所述回氣繞管12的一端與所述液氦池9 相連通，所述回氣繞管12另一端與所述螺旋形氣冷屏腔體10相連通；所述氣冷屏外筒筒壁上設有與所述螺旋形氣冷屏腔體10相連通的氦蒸氣出口管 16 ；一低溫靶接頭17穿過所述氣冷屏外筒裝于所述氣冷屏內筒筒壁上，該低溫靶接 頭17內腔與所述真空夾層2相通；所述凸形柱體的變截面上設有三個通孔；所述密封液氦側池5的環壁上均勻分布有四個孔，其中一個孔為通孔，其余為 盲孔；所述通孔與穿過所述接頭17的氦氣進口管15相連通；所述3個盲孔分別與所述凸 形柱體的變截面上的三個盲孔相連通；所述樣品室6的環壁上設有一個孔，該孔與穿過所述接頭17的樣品氣進口管14 相連通；所述液氦進口管15和所述樣品氣進口管14位于所述低溫靶接頭17的內腔；所述液氦進口管15和樣品氣進口管14均處于與真空夾層2相通的真空環境中；本發明的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶，還進一步包括放置樣品室內的 溫度計7，其引線與外置的控溫儀相連。所述的凸形柱體的材質為紫銅。實驗開始前，將低溫靶接頭17與實驗系統的夾層真空系統相連；將樣品氣進口 管14與實驗系統的樣品氣供氣組件相連；將液氦進口管15與實驗系統的輸液組件相連； 將氦蒸氣出口 16與實驗系統的排氣及減壓組件相連；將溫度計引線與實驗系統的溫度檢 測控制系統相連。實驗開始后，首先對圖3中標號為2的真空夾層抽取真空，待實驗系統顯示真空 夾層2的真空度降到ICT1Pa以內后，開始通過實驗系統的輸液組件經液氦進口管15緩慢 對液氦側池5輸送液氦，輸液組件中杜瓦的壓力控制在0.02MPa以內；持續一分鐘后適 當加大輸送壓力至0.03 0.04MPa，液氦在液氦側池5中對樣品室6冷卻，然后液氦及氦 蒸發氣從液氦側池5環壁上的所述的與所述凸形紫銅柱體的變截面上的三個盲孔相連通 的三個盲孔流入液氦池9，液氦在液氦池9中對樣品室6進一步冷卻并蒸發為氦蒸發氣； 氦蒸發氣通過回氣繞管12對頸管11降溫冷卻，然后流入氣冷屏腔體10;當溫度計7測得 樣品室6溫度接近4.2K后，實驗系統的排氣及減壓組件經氦蒸氣出口管16對液氦池9進 行減壓降溫，當樣品室6溫度低于4.2K后，樣品氣組件經樣品氣進口管14對樣品室6輸 送樣品氦氣，樣品氣組件中樣品氣體控制罐的壓力控制在O.OlMPa;當常溫的樣品氦氣 輸送到樣品室6后，樣品室6溫度會有一個上升；液氦池9和液氦側池5對樣品進行降溫 冷卻，樣品溫度逐漸降低并最終液化在樣品室6中；當樣品液化后樣品室溫度重新低于 4.2K，多次重復輸入樣品氦氣的過程，最后當輸入樣品而溫度計7測得的溫度保持穩定， 溫度躍升沒有出現，即認為樣品室中充滿液態樣品；本發明結合了氣冷屏腔體和高真空夾層絕熱的優點，降低了外界對液氦池和樣 品室的漏熱，從而不僅保證液氦能夠順利貯存在液氦池中，使得樣品能夠被液化，而且 由于減少了外界對靶板的漏熱，使得樣品室中液態樣品密度保持穩定，沒有出現氣化現 象。因此本發明已經成功用于氦的沖擊壓縮實驗。
權利要求
1. 一種用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶，其包括 一氣冷屏內筒，所述氣冷屏內筒筒壁上刻有螺旋形凹槽；一緊密地套裝于所述氣冷屏內筒外壁上的氣冷屏外筒；所述氣冷屏外筒內壁與所述 氣冷屏內筒筒壁上的螺旋形凹槽之間形成螺旋形氣冷屏腔體(10)；所述氣冷屏內筒和氣 冷屏外筒等長形成氣冷屏后端面和氣冷屏前端面；分別蓋于所述氣冷屏后端面和氣冷屏前端面的后擋板(18)和前擋板(13)；所述后擋 板(18)和前擋板(13)的中心處分別設有中心孔；裝于所述前擋板(13)中心孔上并向氣冷屏內筒延伸的一頸管(11)； 連接于所述頸管(11)端面上位于所述氣冷屏內筒之內的一組件； 連接于所述組件和所述后擋板(18)之間的一波紋管(1)，所述波紋管(1)的內孔與所 述后擋板(18)中心孔相對并相通；所述組件包括一凸形柱體和一凸形圓筒體；所述凸形柱體由直徑大的圓柱形后部和直徑小的圓筒形前部組成，所述圓柱形后部 前端與所述圓筒形前部后端固定連接成一體；所述圓柱形后部后端面中心處設有一圓形 凹槽，一后蓋(19)蓋于所述圓形凹槽，所述圓形凹槽與后蓋(19)之間形成一密閉液氦 側池(5);圓筒形前部的內筒深至所述圓柱形后部之內，所述圓筒形前部的內筒內裝有 一圓形靶板(8)，所述圓筒形前部的內筒筒底與所述圓形靶板(8)之間形成密封樣品室 (6)；所述凸形圓筒體套裝于所述凸形柱體的圓筒形前部筒壁之外，所述凸形圓筒直徑小 的端面與所述圓柱形后部的前端面相連接，兩者外徑相等；所述凸形柱體的圓筒形前部 的前端面連接于所述的凸形圓筒體的筒底；所述凸形圓筒體的筒底設有與所述圓筒形前 部的筒徑尺寸相等中心孔；所述凸形圓筒體與所述凸形柱體的圓筒形前部之間形成液氦 池(9)；所述氣冷屏內筒與位于其內的各部件之間的空間形成真空夾層(2)； 所述圓柱形后部的柱面上環繞有加熱絲(4)；所述的樣品室(6)底面上設有中心連線呈兩個同心圓上的12個通孔，其中六個通孔 均勻分布在兩個同心圓的內圓上，其余六個通孔均勻分布在兩個同心圓的外圓上，所述 外圓上六個通孔中有兩個孔的中心連線與所述內圓上六個通孔中的兩個孔的中心連線相互垂直；所述后蓋(19)分布與所述上述12個通孔對應的12個通孔；12根探針(3)分別從所述后蓋(19)上的12個通孔和樣品室(6)底面上的12個通孔 穿過，處于外圓上通孔中的探針頂部與靶板接觸，處于內圓上通孔中的探針頂部與靶板 之間存有間隙；所述探針⑶的尾部位于所述波紋管⑴的內孔之內；所述頸管(11)管壁上環繞有回氣繞管(12)，所述回氣繞管(12)的一端與所述液氦池 (9)相連通，所述回氣繞管(12)另一端與所述螺旋形氣冷屏腔體(10)相連通；所述氣冷屏外筒筒壁上設有與所述螺旋形氣冷屏腔體(10)相連通的氦蒸氣出口管 (16)；一低溫靶接頭(17)穿過所述氣冷屏外筒裝于所述氣冷屏內筒筒壁上，該低溫靶接頭 (17)內腔與所述真空夾層2相通；所述凸形柱體的變截面上設有三個通孔；所述密封液氦側池(5)的環壁上均勻分布有四個孔，其中一個孔為通孔，其余為盲 孔；所述通孔與穿過所述接頭(17)的氦氣進口管(15)相連通；所述3個盲孔分別與所述 凸形柱體的變截面上的三個盲孔相連通；所述樣品室(6)的環壁上設有一個孔，該孔與穿過所述接頭(17)的樣品氣進口管 (14)相連通。
2.按權利要求書1所述的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶，其特征在于，所述液 氦進口管(15)和樣品氣進口管(14)均處于與真空夾層(2)相通的真空環境中。
3.按權利要求書1所述的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶，其特征在于，還進一 步包括放置樣品室內的溫度計(7)，其引線與外置的控溫儀相連。
4.按權利要求書1所述的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶，其特征在于，所述的 凸形柱體為紫銅材質的柱體。
全文摘要
本發明涉及的用于沖擊壓縮實驗的液氦溫度低溫靶，包括由氣冷屏內筒、外筒及內筒筒壁上的螺旋形凹槽形成的氣冷屏腔體；氣冷屏內筒從前至后依次設置的前擋板、頸管、組件、波紋管和后擋板；組件設有液氦側池、液氦池、樣品室、探針及溫度計、回氣繞管、樣品氣進口管、液氦進口管、氦蒸氣出口和接頭等；本發明基于持續輸送液氦和減壓降溫，利用氦蒸氣顯熱和高真空絕熱相結合，減少環境對樣品室和液氦池的漏熱，并通過合理密封結構，克服低真空、較低液氦潛熱、較小液氦池體積、較小低溫靶尺寸和低溫密封對液氦池中液氦貯存和樣品氦液化的難點，通過控制加熱絲的功率，獲得3.6K～80K間任一溫度的穩定液態樣品的目的。
文檔編號G01N1/42GK102023113SQ20091009384
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月22日 優先權日2009年9月22日
發明者李建國, 梁驚濤, 洪國同, 羅寶軍, 蔡京輝 申請人:中國科學院理化技術研究所