超低溫恒溫槽是一種高精度的溫度控制設備,能夠在極低的溫度下保持恒定的溫度。它在科學研究、工業生產和實驗室等領域中有著廣泛的應用,如低溫物理、超導材料、生物樣本保存等。
一、原理
超低溫恒溫槽的原理基于熱傳導原理,通過循環流動的低溫液體來控制設備的溫度。它主要由低溫液體、加熱器、傳感器、循環泵和控制系統等組成。加熱器用于提供熱量,傳感器用于檢測溫度,循環泵用于使低溫液體循環流動,控制系統則用于調節溫度。
在超低溫恒溫槽中,低溫液體通常是液氮或液氦等低沸點物質,通過蒸發吸熱來降低溫度。加熱器通過電熱絲加熱液體,使液體蒸發吸收熱量。傳感器檢測溫度并通過控制系統調節電熱絲的加熱功率,以保持恒定的溫度。循環泵則將低溫液體從容器中抽出,經過加熱器再回到容器中,形成循環流動,使溫度更加均勻穩定。
二、特點
超低溫度:能夠在極低的溫度下工作,最低可達到-150℃左右,能夠滿足各種低溫實驗的需求。
高精度控制:采用先進的溫度控制系統,能夠實現高精度的溫度控制,溫度波動小,穩定性高。
循環流動:低溫液體能夠循環流動,使溫度更加均勻穩定,避免了局部溫度過高或過低的現象。
操作簡便:操作簡單方便,用戶可以根據需要設定溫度,并可實時監測溫度變化。
可靠性高:具有較高的可靠性,能夠長時間穩定運行,適用于各種科研和生產環境。
三、應用
低溫物理實驗:如研究物質的超導性、量子相變等現象。
超導材料制備:超導材料需要在極低的溫度下進行制備和加工,超低溫恒溫槽為其提供了可靠的低溫環境。
生物樣本保存:如精子、胚胎等,能夠在低溫條件下保持樣本的活力和穩定性。
制冷設備測試:可用于測試制冷設備的性能和可靠性,為其研發和生產提供支持。
其他領域:超低溫恒溫槽還可應用于能源、環保、航空航天等領域中的低溫實驗和測試。