脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置中雙冷源樣品腔動(dòng)態(tài)傳熱過(guò)程與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置是開(kāi)展極端條件下科學(xué)研究的重要裝置。低溫系統(tǒng)是其重要組成部分，是整個(gè)裝置可靠運(yùn)行的前提和保障。脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置低溫系統(tǒng)主要包括磁體低溫冷卻系統(tǒng)和樣品腔低溫冷卻系統(tǒng)。 本文分析了脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置建設(shè)的必要性，并從磁體和樣品腔兩個(gè)方面詳細(xì)闡述了脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置低溫系統(tǒng)的構(gòu)建模式，對(duì)其中兩套裝置的主體實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 樣品腔的冷卻是為了實(shí)現(xiàn)和保持樣品區(qū)域的低溫環(huán)境。本文對(duì)系統(tǒng)中雙冷源樣品腔進(jìn)行了傳熱分析，針

2、對(duì)樣品腔冷卻過(guò)程的傳熱特點(diǎn)，建立了合理的二維非穩(wěn)態(tài)傳熱模型，通過(guò)數(shù)值模擬得出了樣品腔底部的溫度變化曲線和軸向的溫度分布。計(jì)算結(jié)果表明經(jīng)過(guò)兩個(gè)小時(shí)冷卻后，樣品腔底部溫度基本穩(wěn)定在6.27K。 本文還進(jìn)行了裝置中GM制冷機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)和樣品腔降溫實(shí)驗(yàn)研究。制冷機(jī)性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)校核了制冷機(jī)的性能參數(shù)，分別測(cè)出了制冷機(jī)在空載和負(fù)載時(shí)一、二級(jí)冷頭的溫度變化曲線，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了制冷機(jī)的選型的正確性。樣品腔的降溫過(guò)程實(shí)驗(yàn)得出了樣品腔的冷卻溫度，