牛津仪器公司和伦敦大学皇家霍洛威学院共同研发新型无液氦微开尔文制冷机系统
2013年10月31日

牛津仪器和伦敦大学皇家霍洛威学院(RHUL)联合开发了世界上第一个能够实现微开尔文温度,并且不使用液氦等制冷剂的制冷机系统。这种独特设计的系统打破了无液氦系统的最低温度记录,并在量子计算和凝聚态物理研究中的应用领域开辟了一个新的市场。

工程师和科学家们将牛津仪器市场领先的Triton无液氦稀释制冷机及超导磁体系统,和皇家霍洛威学院开发的核退磁平台相集成。最终系统成功地实现了低于1毫开尔文温度,达到了最低600微开尔文的极低温,并且成功地保持24小时以上。为了确定如此低的温度,皇家霍洛威学院开发一个电流感应噪声温度计来进行温度测量。

几个关键技术的结合是这个原型系统成功主要因素。稀释制冷机极低的振动特性,有效防止了对极低温冷却平台的过度加热。选择PrNi5作为原子核的制冷剂 ,而不是用传统的高纯度铜,有利于降低涡流加热的效果。通过优化磁体系统,该小组还预计将进一步提高他们的结果,实现更低的温度。

皇家霍洛威学院的安德鲁•凯西博士,对此结果发表评论说:“在我看来,这个项目突出了当科学研究的需要和公司发展愿景一致的情况下,工业界参与科学研究的好处。”

牛津仪器公司的技术总监迈克尔•卡斯伯特博士进一步指出:“我们与皇家霍洛威学院已经进行了多年的合作,跨越各种特殊的低温工程。这个最新的结果是一个特别令人印象深刻的里程碑。开发极低温无液氦制冷技术开辟了新的市场和新的应用。特别是将温度范围扩展到低于1mK技术的实现,将为科学研究界提供了新的极低温平台,并促进探索在极端环境下的量子力学现象。”

如需了解更多请点击 http://arxiv.org/abs/1307.7049.

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