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强磁场中心建成极低温测试系统
  文章来源:合肥物质科学研究院 发布时间:2014-05-23 【字号: 小  中  大   

  近期,澳门赌场强磁场科学中心科研人员将尾部直径30.2毫米的低温杜瓦成功安装在32毫米孔径的水冷磁体上,这标志着极低温测试系统初步建成。该系统可进行325毫开尔文至室温温度区间的电输运、热输运、磁性测量。值得一提的是,这是国内首次可同时获得强磁场和极低温两种极端条件。

  极端条件主要指人为创造的、达到或接近目前技术极限的物理条件,如极低温、超高压、强磁场等。在传统科学日臻完善的今天,极端条件可以拓展科学研究的空间和手段,为解决当前许多重大科学技术中的疑难问题,以及创造新物态、合成新材料、发现新现象提供前所未有的机遇。

  目前极端条件下的科学研究正变得越来越深入,甚至需要多种极端条件综合在一起。但是想要同时获得强磁场和极低温,是非常困难的。这是由于可获得高场强的水冷磁体孔径通常设计得很小,如强磁场中心的1号(39T)、4号(27T)及混合磁体(45T),其室温孔径仅为32毫米。在如此狭小的空间获得极低温,对方案设计、材料选择、器件加工及安装等都是很大的挑战。强磁场中心的科研人员借鉴了国际上强磁场实验室的经验,经过与相关公司反复讨论,最终确定了设计方案。该方案使用了五层薄壁不锈钢管,在6.6mm的空间内,可实现由室温到325毫开尔文的过渡。

  之后,科研人员在325毫开尔文温度条件下测试了ZrTe5单晶样品的输运特性随磁场的变化关系,磁场测试范围0-25T。这是国内首次稳态强磁场和极低温条件结合下的科学实验。

极低温系统上视图

极低温系统总装配图

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