超流氦的獲取方法

   在對(duì)超流氦的性質(zhì)和相關(guān)應(yīng)用技術(shù)研究之前，必須事先獲得超流氦。從氦的相圖中可以看出在不同的壓力下，從高溫區(qū)域降溫度，達(dá)到超流氦溫區(qū)所經(jīng)歷的路徑有所不同，因此，根據(jù)壓力的不同，超流氦可以分飽和態(tài)超流氦和過冷態(tài)超流氦，兩者獲得的方法也有所差異。下面給大家介超流氦的獲取方法。
飽和態(tài)超流氦的獲?。?br />  這種方法是實(shí)驗(yàn)室最常用的獲取超流氦的方法。沿著飽和蒸氣壓力線對(duì)HeI浴減壓，在壓力為5042Pa時(shí)，氦的狀態(tài)有HeI 進(jìn)去He II，既超流氦的狀態(tài)，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度為2.1768K，圖中為進(jìn)行飽和態(tài)超流氦實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，它由兩個(gè)雙層玻璃杜瓦組成，在外層的杜瓦中，加入液氮，構(gòu)成防護(hù)屏，以減少外部傳入到液氦區(qū)的熱量，而在內(nèi)層的杜瓦中，加入液氦。兩個(gè)杜瓦均是雙層結(jié)構(gòu)，并且，杜瓦壁之間均已經(jīng)抽成真空，以減少傳熱和對(duì)流的熱損失，同時(shí)兩個(gè)杜瓦均被鍍上銀以減少?gòu)亩磐弑趥魅氲臒彷椛?。?nèi)層杜瓦的內(nèi)徑大約為9cm，杜瓦的高度大約為1m左右。實(shí)驗(yàn)的部件安裝在內(nèi)層杜瓦的底部。沿著杜瓦的瓶身有兩條為鍍銀的窄縫，通過它們，可以直接觀察杜瓦的內(nèi)部。在放入內(nèi)層杜瓦的實(shí)驗(yàn)支架的上部，安裝了許多防輻射屏，同時(shí)利用氦的回流蒸氣對(duì)防輻射屏進(jìn)行冷卻，以減少漏熱。
  降低氦浴溫度的主要部件是一臺(tái)或者幾臺(tái)真空泵。由于存在從系統(tǒng)外部漏入到氦浴的熱量，如果在某些時(shí)候需要更低的溫度，則可能需要真空泵組來加大抽氣速度。由于氦屬于稀有資源，因此在真空泵之后應(yīng)該鏈接到回收裝置，在圖中未表示出來。在實(shí)驗(yàn)中，通常需要對(duì)超流氦浴的溫度進(jìn)行控制，常用控制溫度的方法有通過低溫溫度計(jì)反饋或者壓力傳感器反饋來控制電磁閥的開閉，從而達(dá)到對(duì)超流氦浴溫度的控制。通過抽氣減壓的方法可以獲得較大量的超流氦，在一些小型的超流氦實(shí)驗(yàn)研究中，也可以使用超流氦溫區(qū)的低溫制冷機(jī)來對(duì)氦氣容器進(jìn)行冷卻，獲得少量的超流氦。
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