用于低温环境的1开尔文和300毫开尔文热台的制作方法

背景技术：

1、本发明涉及低温环境，并且更具体地，涉及便于低温环境内的有效热分布管理的技术。

2、低温恒温器可以将定位在位于该低温恒温器内的样本安装表面上的样本或装置维持在接近绝对零的温度，以便有助于在低温条件下评估这样的样本或装置。低温恒温器通常利用五个热台提供这样的低温，该五个热台机械地联接到包围该五个热台的外部真空室的室温板。低温恒温器的五个热台包括热分布，其中每个后续的热台具有比在前的热台处存在的温度逐渐更低的温度。

3、除了具有逐渐更低的温度之外，每个后续的热台通常具有比在前的热台处可用的冷却功率逐渐更低的可用的冷却功率。例如，虽然50开尔文(50-k)台在50k的温度可以具有30瓦特(w)的可用的冷却功率，但4开尔文(4-k)台在4k的温度可以具有1.5w的可用的冷却功率，并且一般与低温恒温器内的最低温度相关联的混合室台在20毫开尔文(mk)的温度可以具有20微瓦特(μw)的可用的冷却功率。因此，有效管理可用的冷却功率可以在低温恒温器的热分布内的较低温度区域处变得日益重要。

技术实现思路

1、以下呈现概述以提供对本发明的一个或多个实施例的基本理解。本概述并不旨在标识关键或重要的元素，或描绘特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一的目的是以简化的形式呈现构思，作为稍后呈现的更详细描述的前序。在本文所描述的一个或多个实施例中，描述了便于低温环境内的高效热分布管理的系统、设备和/或方法。

2、根据实施例，低温恒温器可以包括多个介于4开尔文(k)台与冷板台之间的热台。该多个热台可以包括静止台和中间热台，该中间热台为该低温恒温器提供附加的冷却能力。中间热台可以经由支撑杆直接机械地联接到静止台。这样的低温恒温器的一个方面是该低温恒温器可以便于低温环境内的有效热分布管理。

3、在一实施例中，中间热台可以在约1开尔文(k)的温度操作。这样的低温恒温器的一个方面是该低温恒温器可以通过将静止台、冷板台和/或混合室台暴露于1k黑体辐射而不是4k黑体辐射来便于增加这些台的冷却能力。

4、根据另一实施例，低温恒温器可以包括经由支撑杆直接机械地联接至中间热台的静止台。该中间热台可以为该低温恒温器提供附加的冷却能力。静止台和中间热台可以被包括在介于4-k台和冷板台之间的多个热台之中。这样的低温恒温器的一个方面是该低温恒温器可以便于低温环境内的有效热分布管理。

5、在一个实施例中，中间热台可在约300毫开尔文(mk)的温度操作。这样的低温恒温器的一个方面是该低温恒温器可以通过将冷板台和/或混合室台暴露于300mk黑体辐射而不是700mk黑体辐射来便于增加这些台的冷却功率。

6、根据另一实施例，低温恒温器可以包括密封罐，该密封罐便于氦介质的蒸发冷却。该密封罐可以联接至为该低温恒温器提供附加的冷却能力的中间热台。中间热台可以经由支撑杆直接机械地联接到静止台。静止台和中间热台可以被包括在介于4-k台和冷板台之间的多个热台之中。这样的低温恒温器的一个方面是该低温恒温器可以便于低温环境内的有效热分布管理。

7、在实施例中，该密封罐可以包括烧结材料。这样的低温恒温器的一个方面是该低温恒温器可以便于热预算优化。

技术特征：

1.一种低温恒温器，包括：

2.根据权利要求1所述的低温恒温器，其中所述中间热台在约1开尔文的温度操作。

3.根据权利要求1所述的低温恒温器，其中所述中间热台在约300毫开尔文(mk)的温度操作。

4.根据前述权利要求中任一项所述的低温恒温器，还包括：

5.根据权利要求4所述的低温恒温器，其中所述密封罐是真空密封的或低温密封的。

6.根据权利要求4或5所述的低温恒温器，其中所述氦介质是氦-4或氦-3。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的低温恒温器，其中泵的出口端口联接到所述密封罐，以为所述氦介质提供向所述密封罐的返回路径。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的低温恒温器，其中所述密封罐包括便于热预算优化的烧结材料。

9.根据前述权利要求中任一项所述的低温恒温器，其中所述中间热台包括铜、金、银、黄铜、铂或它们的组合。

10.根据前述权利要求中任一项所述的低温恒温器，其中所述中间热台包括馈通元件，所述馈通元件介入便于电信号在所述4-k台与所述冷板台之间传播的布线结构。

11.根据前述权利要求中任一项所述的低温恒温器，还包括：

12.一种低温恒温器，包括：

13.根据权利要求12所述的低温恒温器，其中所述静止台包括馈通元件，所述馈通元件介入便于电信号经由所述中间热台在所述4-k台与所述冷板台之间传播的布线结构。

14.根据权利要求12或13所述的低温恒温器，其中所述静止台为泵送管线提供通道，所述泵送管线经由所述4-k台将位于所述低温恒温器外部的泵与所述中间热台相联接。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的低温恒温器，其中所述多个热台还包括附加的中间热台，所述附加的中间热台为所述低温恒温器提供附加的冷却能力，并且其中所述中间热台和所述附加的中间热台经由相应的支撑杆直接联接到所述静止台的相对侧。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的低温恒温器，其中所述中间热台在约1开尔文的温度操作。

17.根据权利要求12至15中任一项所述的低温恒温器，其中所述中间热台在约300毫开尔文(mk)的温度操作。

18.一种低温恒温器，包括：

19.根据权利要求18所述的低温恒温器，其中所述氦介质是氦-4或氦-3。

20.根据权利要求18或19所述的低温恒温器，其中所述密封罐包括便于热预算优化的烧结材料。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的低温恒温器，还包括：

22.根据权利要求18至21中任一项所述的低温恒温器，其中所述密封罐经由泵送管线联接到位于所述低温恒温器外部的泵，并且其中所述4-k台为所述泵送管线提供通道。

23.根据权利要求18至22中任一项所述的低温恒温器，其中所述密封罐经由冷凝器管线联接到位于所述低温恒温器外部的泵，并且其中所述4-k台为所述冷凝器管线提供通道。

技术总结
提供了便于低温环境内的高效热分布管理的技术。在一个实例中，低温恒温器可以包括多个介于4开尔文(K)台与冷板台之间的热台。该多个热台可以包括静止台和中间热台，该中间热台为该低温恒温器提供附加的冷却能力。中间热台可以经由支撑杆直接机械地联接到静止台。

技术研发人员：J·乔,P·古曼
受保护的技术使用者：国际商业机器公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15