本申请涉及低温制冷设备,特别是涉及超导低温测量,具体涉及一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件。
背景技术:
1、目前,高温超导量子干涉仪的低温工作环境由液氮提供,在工作期间液氮会产生大量损耗,在液氮耗尽后干涉仪不能工作,即组件不能长时间不间断连续工作;同时这种结构的高温超导量子干涉仪的杜瓦的真空需要定期维护,造成组件的使用成本增加。
2、基于此,业界技术人员将制冷机与高温超导量子干涉仪相结合,不难理解的是,制冷机可以保证高温超导干涉仪的长时间不间断工作,但是制冷机在工作期间不可避免的会产生振动,具体地,超导量子干涉仪与制冷机集成后,制冷机冷指的振动会引入干涉仪在测量方向上的误差,造成额外的噪声,同时降低干涉仪的灵敏度,从而对测量的精度产生影响。同时现有的超导量子干涉仪组件结构及尺寸偏大,限制了组件的便携使用与应用场景。
技术实现思路
1、本发明通过提供一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件,以解决现有的高温超导干涉仪组件不能在低温工作环境下长时间工作,且大大减低了在引进制冷机之后所引起的振动问题。
2、为了解决现有技术中存在的上述问题的至少之一,本申请实施例提供一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件。
3、根据本申请实施例,本申请提供一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件,包括:制冷机以及高温超导干涉仪,进一步地,该组件还包括:
4、上框架,用于安装所述制冷机的压缩机;
5、下框架,用于安装所述高温超导干涉仪;
6、中框架,用于安装所述制冷机的软管、冷指以及冷链;其中,所述冷链用于将所述制冷机所产生的冷量输送至所述高温超导干涉仪,且所述上框架、所述中框架以及所述下框架从上到下依次连接;所述上框架以及中框架中的固定杆的两端至少有一端设置有隔振垫;
7、所述中框架内部设置一冷指安装板,所述冷指安装板通过冷指安装板支撑杆与所述中框架底部连接,且所述冷指安装板支撑杆的两端至少有一端设置有隔振垫;所述冷指穿过所述冷指安装板,并通过所述冷链将所述冷量传输至所述高温超导干涉仪;
8、至少两个干涉仪冷屏,设置在所述下框架内部,其中一个干涉仪冷屏套设在所述高温超导干涉仪外部,其余干涉仪冷屏依次套设在对应的干涉仪冷屏外部;以及
9、所述冷指安装板与所述中框架的底部之间设置有一波纹管,且套设于所述冷链外部,用于与所述冷指安装板、所述中框架的底部以及所述下框架形成一真空空间,以及减少所述冷指对于所述真空空间的振动。
10、在本申请一些实施例中,一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件,还包括:
11、压缩机安装板,用于安装所述压缩机至所述上框架的上支撑板,且所述压缩机安装板与所述上框架的上支撑板之间设置有隔振垫。
12、在本申请一些实施例中,所述软管穿过所述上框架的下支撑板;以及
13、所述压缩机通过所述软管与所述冷指连接。
14、在本申请一些实施例中,所述冷链包括柔性冷链以及可拆卸柱状冷链;
15、所述柔性冷链的一端连接所述冷指,另一端连接所述可拆卸柱状冷链的一端,所述可拆卸柱状冷链的另一端与所述高温超导干涉仪连接。
16、在本申请一些实施例中,一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件,还包括:
17、冷平台,设置于所述下框架中的所述柔性冷链与所述可拆卸柱状冷链的交界处;
18、冷平台支撑杆,设置在所述中框架的底部与所述冷平台之间,用于支撑所述冷平台。
19、在本申请一些实施例中,一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件,还包括:
20、冷链冷屏,设置与所述冷指安装板与所述冷平台之间,且套设于所述冷指外部以及所述柔性冷链外部。
21、在本申请一些实施例中,一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件,还包括:
22、干涉仪安装台,设置于所述可拆卸柱状冷链的底部,用于安装至少一个高温超导干涉仪,以及套设在所述高温超导干涉仪外部的干涉仪冷屏。
23、在本申请一些实施例中,所述其余干涉仪冷屏通过所述冷平台依次套设在对应的干涉仪冷屏外部。
24、在本申请一些实施例中,所述波纹管位于所述冷指安装板支撑杆相对于所述中框架的内部。
25、在本申请一些实施例中,所述波纹管及其法兰外径小于所述冷指安装板支撑杆的直径。
26、从上述描述可知,本发明实施例提供一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件,包括:制冷机以及高温超导干涉仪,上框架,用于安装制冷机的压缩机;下框架,用于安装高温超导干涉仪;中框架,用于安装制冷机的软管、冷指以及冷链;其中,冷链用于将制冷机所产生的冷量输送至高温超导干涉仪,且上框架、中框架以及下框架从上到下依次连接;上框架以及中框架中的固定杆的两端至少有一端设置有隔震垫;中框架内部设置一冷指安装板,冷指安装板通过冷指安装板支撑杆与中框架底部连接,且冷指安装板支撑杆的两端至少有一端设置有隔震垫;冷指穿过冷指安装板,并通过冷链将冷量传输至高温超导干涉仪;至少两个干涉仪冷屏,设置在下框架内部,其中一个干涉仪冷屏套设在安装高温超导干涉仪外部,其余干涉仪冷屏依次套设在对应的干涉仪冷屏外部;以及冷指安装板与中框架的底部之间设置有一波纹管,且套设于冷链外部,用于与冷指安装板、中框架的底部以及下框架形成一真空空间,以及减少冷指对于真空空间的振动。
27、本发明所提供一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件,与制冷机进行集成,可实现整体组件的高集成度及不间断工作,另外,通过隔振结构设计可有效隔离制冷机压缩机及制冷机冷指振动对高温超导干涉仪探测性能的影响,从而实现高温超导干涉仪组件持续的高性能探测。
1.一种低振动免液氮的高温超导干涉仪组件,包括:制冷机以及高温超导干涉仪,其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的高温超导干涉仪组件,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求1所述的高温超导干涉仪组件,其特征在于,所述软管穿过所述上框架的下支撑板;以及
4.根据权利要求1所述的高温超导干涉仪组件,其特征在于,所述冷链包括柔性冷链以及可拆卸柱状冷链;
5.根据权利要求4所述的高温超导干涉仪组件,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求5所述的高温超导干涉仪组件,其特征在于,还包括:
7.根据权利要求5所述的高温超导干涉仪组件,其特征在于,还包括:
8.根据权利要求7所述的高温超导干涉仪组件,其特征在于,所述其余干涉仪冷屏通过所述冷平台依次套设在对应的干涉仪冷屏外部。
9.根据权利要求1至8任一项所述的高温超导干涉仪组件,其特征在于,所述波纹管位于所述冷指安装板支撑杆相对于所述中框架的内部。
10.根据权利要求9所述的高温超导干涉仪组件,其特征在于,所述波纹管及其法兰外径小于所述冷指安装板支撑杆的直径。