清華新聞網(wǎng)8月26日電 近日，清華大學(xué)天文系崔偉教授領(lǐng)銜的低溫探測(cè)器實(shí)驗(yàn)室在空間極低溫制冷研究上取得重要進(jìn)展，在自主研制的絕熱去磁制冷原理樣機(jī)上突破了100mK（絕對(duì)零度以上0.1度）的技術(shù)瓶頸，為未來(lái)空間應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
自主搭建的絕熱去磁制冷實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
天文系低溫探測(cè)器實(shí)驗(yàn)室圍繞由清華大學(xué)牽頭的“宇宙熱重子探尋”（HUBS）國(guó)際空間天文項(xiàng)目開(kāi)展了新型探測(cè)器和極低溫制冷技術(shù)攻關(guān)。其中極低溫絕熱去磁制冷機(jī)用于為探測(cè)器提供100mK以下的工作溫度，以實(shí)現(xiàn)其X射線(xiàn)單光子能量測(cè)量精度。由于不受重力的影響，絕熱去磁制冷機(jī)是在空間實(shí)現(xiàn)毫K溫區(qū)最普遍的方法。該實(shí)驗(yàn)室研制的制冷機(jī)預(yù)期可能首先應(yīng)用于中國(guó)空間站DIXE實(shí)驗(yàn)，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)高分辨率X射線(xiàn)光譜巡天。
低溫探測(cè)器實(shí)驗(yàn)室組建于2016年，致力于解決HUBS載荷核心技術(shù)難題。極低溫絕熱去磁制冷技術(shù)的研發(fā)由金海工程師主要負(fù)責(zé)，他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成功解決了順磁鹽生長(zhǎng)和封裝技術(shù)，研制了適用于50mK的溫度傳感器，開(kāi)發(fā)了適用于極低溫的熱開(kāi)關(guān)和低導(dǎo)熱懸掛機(jī)構(gòu)，并基于這些自主開(kāi)發(fā)的技術(shù)搭建了絕熱去磁制冷機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在2021年8月20日晚的實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，絕熱去磁制冷機(jī)最冷級(jí)的溫度低于100mK，而且測(cè)試重復(fù)性良好。參與研發(fā)的其他人員包括博士研究生華心言、李成哲、張宇寧、丁嬌等。
上述研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)空間科學(xué)預(yù)研項(xiàng)目及清華大學(xué)自主科研項(xiàng)目的支持。
供稿：天文系
編輯：李華山
審核：呂婷
