[发明专利]一种多工况运行模式下氦低温实验测试平台及方法

权利要求书

1.一种多工况运行模式下氦低温实验测试平台，其特征在于：包括低温恒温器(2)、设于低温恒温器(2)内的氦槽(3)和样品腔(5)、设于氦槽(3)内的换热器(4)、与氦槽(3)通过管道连接的液氦杜瓦(6)，以及与氦槽(3)通过管道连接的制冷机(1)；

所述的氦槽(3)和制冷机(1)之间设有四条管道，分别为氦常温传输管道、迫流液氦流质传输管道、氦低温传输管道和超临界氦流质传输管道；所述的超临界氦流质传输管道与所述的换热器(4)入口连接；

所述的氦槽(3)和样品腔(5)之间设有三条管道，分别为样品腔低温流质传输管、迫流液氦样品腔传输管道和超临界氦样品腔传输管道；

所述的氦槽(3)和液氦杜瓦(6)之间设有两条管道，分别为液氦杜瓦传输管道和液氦杜瓦返流管道；

所述的氦常温传输管道，将氦槽(3)内的常温氦气d传输制冷机(1)的常温端；

所述的迫流液氦流质传输管道，将制冷机(1)节流产生的迫流液氦传输到氦槽(3)；

所述的氦低温传输管道，将氦槽(3)内的低温氦气c传输到制冷机(1)的低温端；

所述的超临界氦流质传输管道，将制冷机(1)产生的超临界氦b传输到氦槽(3)；

所述的样品腔低温流质传输管，将样品腔(5)内的迫流液氦a或者低温氦气c传输至氦槽(3)；

所述的迫流液氦样品腔传输管道，将氦槽(3)内的迫流液氦a传输到样品腔(5)；

所述的超临界氦样品腔传输管道，将氦槽(3)内的超临界氦b传输至样品腔(5)；

所述的液氦杜瓦传输管道，将液氦杜瓦(6)内储存的迫流液氦a通过自增压方式压送至氦槽(3)内；

所述的液氦杜瓦返流管道，将氦槽(3)内的低温氦气c传输至液氦杜瓦(6)中；

所述的制冷机(1)能够提供迫流液氦a，或者，超临界氦b，分别记为液化模式和制冷模式；

在液化模式下，制冷机(1)将产生气液两相氦通过所述的迫流液氦流质传输管道传输并储存在氦槽(3)中；所述的氦槽(3)通过迫流液氦样品腔传输管道将液氦传输至样品腔(5)内；

在制冷模式下，制冷机(1)将产生的超临界氦b通过超临界氦流质传输管道传输至带有冷屏(8)的低温恒温器(2)内的氦槽(3)内；氦槽(3)内的超临界氦b通过换热器(4)进行热量交换，再经过超临界氦样品腔传输管道传输至样品腔(5)内；样品腔(5)内进行低温用户后的迫流液氦a经过样品腔低温流质传输管传输至氦槽(3)内。

2.如权利要求1所述的一种多工况运行模式下氦低温实验测试平台，其特征在于：所述的低温恒温器(2)外部设有冷屏(8)，所述的冷屏(8)通过管道连接液氮储罐(7)，冷屏(8)和液氮储罐(7)之间的管道，为液氮传输管道。

3.如权利要求2所述的一种多工况运行模式下氦低温实验测试平台，其特征在于：所述的冷屏(8)连接氮气排空管道。

4.如权利要求2所述的一种多工况运行模式下氦低温实验测试平台，其特征在于：所述的冷屏(8)上端设有排气口，通过排气口与大气(9)相通。

5.如权利要求1所述的一种多工况运行模式下氦低温实验测试平台，其特征在于：所述的样品腔(5)设有样品注入口(10)。

6.一种多工况运行模式下氦低温实验测试方法，其基于如权利要求1所述的测试系统，其特征在于：所述的制冷机(1)能够提供迫流液氦a，或者，超临界氦b，分别记为液化模式和制冷模式。

7.如权利要求6所述的一种多工况运行模式下氦低温实验测试方法，其特征在于：在液化模式下，制冷机(1)将产生气液两相氦通过所述的迫流液氦流质传输管道传输并储存在氦槽(3)中；所述的氦槽(3)通过迫流液氦样品腔传输管道将液氦传输至样品腔(5)内。