復合制冷循環(huán)技術(shù)研究方面獲進(jìn)展
近日,中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研究員黨海政課題組利用以四級高頻脈沖管循環(huán)作為前級、JT循環(huán)作為終端的復合制冷循環(huán)實(shí)驗方案,獲取了迄今為止公開(kāi)報道的基于多級高頻脈沖管耦合JT的復合制冷循環(huán)實(shí)際獲取的最低溫度——1.36 K。
上海技物所1~2 K溫區復合制冷機典型實(shí)物圖 (a)系統整體布置;(b) 低溫端細節
在此基礎上,該團隊針對目前獲取2 K以下溫度的具體實(shí)踐均需使用昂貴而稀缺的氦-3工質(zhì)的缺點(diǎn),提出了以氦-4為唯一工質(zhì)的創(chuàng )新復合制冷循環(huán)方案,同時(shí)進(jìn)一步聯(lián)合中科院上海微系統與信息技術(shù)研究所研究團隊,將以氦-4為唯一工質(zhì)的復合制冷機應用于冷卻實(shí)際的超導納米線(xiàn)單光子探測器(SNSPD),通過(guò)對系統探測效率和暗計數率等關(guān)鍵指標的實(shí)測,結果表明該制冷機可以為SNSPD提供1.84 K工作溫度和良好電環(huán)境,使其保持穩定可靠的工作狀態(tài)。
以上研究結果為該類(lèi)復合制冷循環(huán)技術(shù)在未來(lái)的空間應用和進(jìn)一步實(shí)用化奠定了重要基礎,相關(guān)成果先后發(fā)表于Cryogenics、IEEE Transactions on Applied Superconductivity和《科學(xué)通報》上。