从以上的介绍的减压降温的方法可以看出,要想获得1k以下的低温,关键是降低液体的饱和蒸汽压。液面的饱和蒸汽压究竟能降低到什么程度,取决于下列几种因素。
(1) 实验杜瓦排气的大小,排气管的粗细和长短及排气情况。
(2) 流入液氦的泄露热量和杜瓦内附属件的发热量的大小。
(3) 实验杜瓦的内径及氦超流膜的爬行情况等。
这几种因素相互影响、相互制约、列如,要获得极低的温度(极低的压力)不仅需要大的真空泵、大口径的管路,而且需要适当内径、绝热效率高的杜瓦,同时需要设法客服he超流膜的爬行。
当对低温系统减压时,液体温度下降,所需的冷量是靠一部分液体蒸发吸收热来达到的。由于液氦的潜热很小,所以,液体的蒸发损失特别显著。当液氦蒸发时,氦从残留的液氦中吸收热量而使液体温度下降,当这一蒸发过程没有热泄露(不包括减压期间的楼热损失)时,则能从实验中得到一些结论。
实际上,由于存在系统热泄露及杜瓦瓶附属件的热容量,实际上效果与理论结果相比是有差异的,但是固体的比热远小液氦的比热,所以这种差异较小。从实验经验可知:当液氦从4.2k下降到2k左右时,液面下降高度大约为原高度的1/3,其中包括由液氦的密度从0.125g/L增加到0.145g/L所引起的液面高度下降(由于密度较大,液面下降要比1/3大一些)。当液氦减压时,可以从表中查到最终温度与所剩余液氦体对应的数量关系。 |