服务热线全国服务热线:

13668832366

BR0.10型板式换热器

【48812】研讨人员发现了一种令人惊奇的简略办法来制作低温冷却器

来源:BR0.10型板式换热器    发布时间:2024-06-15 19:23:31

  研讨人员发现了一种令人惊奇的简略办法来制作低温冷却器,这种冷却器到达近肯定零度的速度比现在的设备快 3.5 倍,或耗能削减约 71%。这关于任何的需求严峻低温的设备来说都是个好消息。

  低温冷却的实践运用数量惊人。它被用来保存安排、卵子、乃至胚胎。它使 CAT 扫描仪、欧洲核子研讨中心的大型粒子加速器和某些磁悬浮体系成为可能。它有数以百计的工程运用,为詹姆斯-韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)供给了勘探太空深处的特殊才能,或许有一天会成为完成核聚变动力或量子计算机的要害。

  在超低温条件下,一些古怪的物理学原理开端发挥效果。例如,超导性答应电流以零电阻经过某些资料。超活动性答应某些液体(如氦气)在没有一点粘度的情况下活动,此刻它好像开端无视正常规矩,爬上并跳过容器的边缘。

  挨近肯定零度时,量子现象会减慢到咱们我们可以实践运用它们的程度,能开端得到玻色-爱因斯坦凝集体,在这种凝集体中,原子团不再像个别那样举动,而是集合在一起,并同步进入相同的量子态,开端像超级原子那样举动。

  但在肯定零度邻近作业的一个问题是,到达这一温度既贵重又耗时。40 多年来,脉冲管冰箱(PTR)一向是到达 4 ºK (-452 ºF, -269 ºC) 或肯定零度以上四度温度的首选技能。它是一种简略得令人惊奇的机器,作业原理与厨房里的冰箱大致相同。

  PTR 运用的是紧缩气体,气体胀大时会发生热量。不过,PTR 运用的不是氟利昂或异丁烷,而是氦气--这使它可以将物体冷却到物理学的理论极限。它可以作业,但要到达抱负的冷却效果,要耗费数天时刻和很多动力。

  美国国家标准与技能研讨院(NIST)研讨员瑞安-斯诺德格拉斯(Ryan Snodgrass)和他的团队研讨了 PTR 的作业原理,企图找出进步其功率的办法。他们发现,所需求的是一个令人惊奇的简略修正办法。研讨小组发现,PTR 在挨近肯定零度的温度下作业得十分好,但在室温下,也便是有必要开端冷却的温度下,它的功率却很低。

  他们发现,在较高温度下,氦气的压力十分高,以至于氦气一向被分流到溢流阀中,而没有起到任何冷却效果。经过互换紧缩机和冰箱之间的机械衔接,然后调整阀门,使其在流程开端时处于大开状况,并在冷却过程中逐步封闭,他们可以完成更高的功率,并将冷却速度进步一半到四分之一,而这全部都不会糟蹋名贵的氦气。

  据该研讨小组称,假如新式冰箱的原型可以投放市场,替代现有设备,那么每年可节省 2700 万瓦特的电能,为全球节省 3000 万美元的电费,以及满足填满 5000 个奥林匹克游泳池的冷却水。这将大大改动一系列超冷技能的本钱/效益等式。