低温电子学(低温电子学 材料)

低温电子学

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⑦　节流制冷器：利用等焓膨胀的节流效应制冷。它是降温的常用方法，即高压气体通过一个小孔降压而变冷，这个过程在节流阀中完成。这种制冷器有单级和双级二种。气体经不同节流后达到不同的制冷温度。例如，用液氮预冷、氖节流的双组制冷机可达到30K,可与锗掺汞元件配合，用于红外探测器中。节流制冷器是现代最成熟的制冷装置之一，其优点是结构和工艺简单、易于制造、重量轻、体积小、无运动部件、噪声小和使用方便等，缺点是效率较低、工作压力高，对气体纯度要求高,一般杂质不超过0.01％（节流孔视冷量而定,其大小一般为几微米至十几微米，易发生冻结阻塞）。

　　⑧　低温温度计：半导体锗温度计在低温下电阻随温度的降低而迅速增加，因而灵敏度较高、重复性好和使用方便。它已成为低温超导领域的重要测量元件，可用于低温设备、空间装置、超导装置和卫星通信地球站等设备上的低温温度测量，可以配用指示记录和数字仪表进行显示。此外,砷化镓二极管广泛用于1～400K的温度测量。掺锌和掺锰的砷化镓电阻温度计测温的相对灵敏度比砷化镓二级管温度计大约高10倍到 100倍。低温温度计还有铂电阻温度计、碳电阻温度计、铑铁电阻温度计，以及其他低温热电偶和低温传感器等。

　　⑨　低温泵：利用温度极低的表面，使被抽气体冷凝而获得超高洁净真空的真空泵。低温泵有贮槽式低温泵、蒸发式低温泵和制冷机低温泵等,抽速均在1～104/米3秒之间。低温泵能大大提高真空度(低于10-11帕)。上百万升／秒的高抽速的超高真空或极高真空设备也已经研制成功。

　　低温抽气在镀膜设备中获得广泛应用，它在大规模集成、超大规模集成与超导集成工艺中尤其重要，因为高质量的真空镀膜常常要求在没有杂质和原子污染的条件下进行，特别是生产磁膜、超导膜和其他特殊电子元件、器件时需要消除氧和碳氢化合物之类的污染。另外，材料在真空中释放出大量的氢，也需要对氢有很高的抽速。