技术特征：
1.一种真空低温平台，其特征在于，包括：真空罩，所述真空罩位于外层，为真空低温平台提供机械外形和物理支撑，其内部空间构成真空罩腔体；真空泵，所述真空泵与所述真空罩连接，为所述真空罩腔体提供纯净环境和真空绝热；冷屏罩，所述冷屏罩位于所述真空罩内层，用于阻隔所述真空泵外的室温环境，其内部空间构成冷屛罩腔体，为靶丸气体提供一级温控；所述真空罩和冷屛罩设有可拆卸法兰、进气阀和可拆卸腔体，在所述可拆卸腔体上设有冷冻靶架的观察窗；低温铜块，所述低温铜块位于所述冷屛罩内；靶架夹具，所述靶架夹具一端固定于所述低温铜块侧壁，另一端用于夹持冷冻靶架并为其传导所述低温铜块的温度，提供一级温控；连接软管，所述连接软管从所述进气阀处将所述输入气体引导至所述冷冻靶架处，并且，至少有一根连接软管经过所述低温铜块。2.根据权利要求所述的一种真空低温平台，其特征在于，所述靶架夹具为铜金属或镀金铜夹具，一端与所述低温铜块螺纹紧固连接，另一端与冷冻靶架直接夹持接触。3.根据权利要求1所述的一种真空低温平台，其特征在于，所述观察窗位于所述右侧可拆卸腔体上，开窗直径为1-5英寸，分别位于顶部、前部、后部，用于显微镜成像窗口、x射线相称成像、红外均化观察。4.根据权利要求1所述的一种真空低温平台，其特征在于，所述可拆卸法兰包括两种，一种是便于所述真空罩和冷屛罩安装的可拆卸法兰，其安装在所述真空罩的顶部或者底部；另一种是便于可拆卸腔体安装的可拆卸法兰，其安装在所述真空罩的右侧；所述进气阀包括两种，一种是靶丸气体进气阀，其安装在所述真空罩的顶部，若顶部存在可拆卸法兰，则安装于所述顶部的可拆卸法兰处；另一种是液氦进气阀，其与已有制冷系统连接，安装于所述真空罩的侧面。5.根据权利要求1所述的基于真空低温平台，其特征在于，所述连接软管选用聚酰亚胺软管，其缠绕低温铜块的缠绕圈数以及缠绕距离依据冻制过程的观察窗获得的结果调整。6.一种基于权利要求1-5任一项所述的真空低温平台的冷冻靶靶丸充气及冻制方法，其特征在于，包括：从进气阀通入燃料气体，使之经过冷屏罩进行一级温控；所述燃料气体通过所述低温铜块进行二级温控，流至冷冻靶时为液化状态并浸润冷冻靶内双锥；从进气阀通入液氦气体到达冷冻靶架，增大冷冻靶内气压的同时降低所述燃料气体温度，实现三级温控，使所述燃料气体固化。7.根据权利要求6所述的基于真空低温平台的冷冻靶靶丸充气及冻制方法，其特征在于，燃料气体由燃料气罐经高精度流量计控制和绝对压力传感器监测流入低温真空平台顶部进气阀；顶部进气阀钢管穿过冷屏罩腔体顶部通孔进行靶丸气体一级温控；随后经聚酰亚胺的靶丸气路软管连接，并将靶丸气路软管贴近低温铜块进行靶丸气体
二级温控，燃料气体以液化状态浸润冷冻靶内双锥；液氦由液氦罐经高精度流量计控制和高精度薄膜规监测流入低温真空平台腔体内部进气阀，随后经聚酰亚胺的液氦气路软管连接，输入到冷冻靶内双锥处，对液化气体降温，实现三级温控。8.根据权利要求7所述的基于真空低温平台的冷冻靶靶丸充气及冻制方法，其特征在于，所述燃料气体为氘气、氚气、氢气或混合气体。9.根据权利要求8所述的基于真空低温平台的冷冻靶靶丸充气及冻制方法，其特征在于，所述高精度流量计的性能指标包括：气体流量控制范围为0-5ml/min，精度为
±
1％fs；所述绝对压力传感器的性能指标包括：量程为0-1.6
×
105pa，精度为0.01％fs；所述高精度薄膜规的性能指标包括：量程为10-1
×
105pa，精度为0.15％fs。10.根据权利要求8所述的基于真空低温平台的冷冻靶靶丸充气及冻制方法，其特征在于，所述冷屏罩的温度为50k，所述低温铜块温度为5-20k。
技术总结
本发明提供一种真空低温平台及冷冻靶靶丸充气及冻制方法，包括：真空罩，其提供机械外形和物理支撑；真空泵，供纯净环境和真空绝热；冷屏罩，用于阻隔真空泵外的室温环境，为靶丸气体提供一级温控；真空罩和冷屛罩设有可拆卸法兰、进气阀、可拆卸腔体、观察窗；低温铜块，其位于冷屛罩内；靶架夹具，其一端固定于低温铜块侧壁，另一端用于夹持冷冻靶架并为其传导低温铜块的温度；连接软管，其从进气阀处将输入气体引导至冷冻靶架处，并且，至少有一根连接软管经过低温铜块。本发明提供三级温控获得较低温度和纯净的真空环境；隔绝了低温铜块的超低温，降低操作人员的冻伤风险，且具备控温缓冲，提高设备安全性。提高设备安全性。提高设备安全性。
技术研发人员：刘景全 温冬阳 尤敏敏 朱先涛 胡之勇
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/3/28