本系统为一种高效的低温吸附式制冷系统,集成了吸附制冷单元和稀释单元,其中吸附制冷单元配备有吸附器,而稀释单元则包含稀释吸附器。系统内部流动着混合工质,在制冷过程中实现高效的热量交换。
背景技术
常用的极低温制冷技术包含绝热去磁制冷、稀释制冷与吸附制冷。其中绝热去磁制冷与稀释制冷可获得10mK以下低温,吸附制冷制冷温度稍高,但具有结构紧凑、体积小和质量轻等突出优势,并且与绝热去磁制冷机相比无电磁干扰,与稀释制冷机相比运行不依赖重力,是一种极具发展潜力的空间应用mK制冷技术。吸附制冷的原理为蒸发制冷,通过4K预冷制冷机将工质液化,随后填充多孔材料的吸附泵吸附液体工质上方的蒸汽,促使液体工质蒸发产生低温。极低温吸附制冷设备使用氦4作为工质可获得约800mK的制冷温度,如果替换成氦3,可获得250mK的制冷温度。但氦3属于高价值气体和战略储备资源,目前仅能通过低温分离技术获取空气及天然气中微量的氦3或是通过核反应生产氦3,获取难度大,价格昂贵。氦4吸附制冷机成本低,但是制冷温度较高(800mK);氦3吸附制冷机制冷温度较低,但成本高。
实现思路