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技术文章
4K闭循环低温恒温器的用途及技术参数
点击次数：42 发布时间：2021/10/18 11:34:02
CCS（Closed Cycle System）制冷机利用了G-M热力学循环原理，对氦气进行压缩和膨胀，压缩机提供循环过程中所需的高压氦气，通过柔性金属氦气管线传输至冷头，压缩的氦气在冷头内膨胀制冷，膨胀后的低压氦气返回压缩机，重复循环。制冷机包括两冷台，头冷台用于冷却样品周围的防热辐射屏，二冷台用于冷却样品。
锦正茂科技有限公司所提供的4K闭循环低温恒温器是以国内和国外公司生产的G-M制冷机为依托的可变温低温平台，配合控温仪使用，可在整个工作范围内对样品进行控温，操作简单，使用维护成本低。
使用范围：主要用于低温、真空环境下的磁学测量、光学测量、光电反应、光反射、荧光和磁阻等试验。
优点：
※ 结构紧凑、性价比高、达到低温不消耗制冷剂，维护周期长、扩展性强、使用方便；
※ 样品处在高真空环境中或者气氛当中；
※ 可集成光学窗口，多种可选的窗口材料；
※ 多种镀金无氧铜样品座，可满足不同实验要求的测量需求，可快速更换样品座；
※适合于低温环境下的电学、光学、磁学测量；
※硅二管温度计或者Cernox温度计（强磁场中使用）安装在冷指上；
※压缩机可以选择风冷和水冷，维护周期长；
※多种选件可满足不同实验的测量需求。
常用4K制冷机规格和参数（SHI）
| 常用4K制冷机冷头和压缩机技术规格和参数（SHI） | |||||||||
| 项目 | GM制冷机 | 脉冲管制冷机 | |||||||
| 冷头型号 | RDK-101D | RDK-101DL | RDK-305D | RDK-205D | RDK-408D2 | RDK-415D | RP-062B | RP-082B | RP-182B2S |
| 低温度低至（裸机） | <3K | <3K | <3.5K | <3.5K | <3.5K | <3.5K | <3.0K | <3.0K | <2.8K |
| 冷却时间 | 150min to 4K | 150min to 4K | 120min to 4K | 90min to 4K | 60min to 4K | 60min to 4K | 100min to 4K | 80min to 4K | 60min to 4K |
| 制冷量 | 0.1W@4.2K&3W@50K | 0.1W@4.2K&3W@50K | 0.4W@4.2K&15W@40K | 0.5W@4.2K&3W@50K | 1.0W@4.2K&40W@43K | 1.5W@4.2K&35W@50K | 0.5W@4.2K&30W@65K | 1W@4.2K&40W@45K | 1.5W@4.2K&36W@48K |
| 冷头重量 | 7.2Kg | 7.2Kg | 16Kg | 14Kg | 18Kg | 18.5Kg | 23.2Kg | 26Kg | 28 Kg |
| 压缩机 | CAN-11B/C | FA40H | CKW-21A | F50H | F50H | F50H | F70H | F-100 | |
| 耗电量 | 1.2-1.3KW 1Phase |
| 2.7-3.3KW 3Phase | 6.5-7.2KW 3Phase | 6.5-7.2KW 3Phase | 6.5-7.2KW 3Phase | 6.6-6.9KW 3Phase | 11.8-13.7KW 3Phase | |
| 冷却水进口流量及温度 |
|
| 7L/min（4-28℃） | 7L/min（4-28℃） | 7L/min（4-28℃） | 7L/min（4-28℃） | 6-9L/min（4-28℃） |
| |
| 尺寸 | 461*400*450mm |
| 461*400*450 | 591*450*588 | 591*450*588 | 591*450*588 | 532*493*443 |
| |
| 压缩机重量 | 70Kg |
| 70Kg | 120Kg | 120Kg | 120Kg | 100Kg |
| |
| 维护周期 | 20 000h |
| 20 000h | 30 000h | 30 000h | 30 000h | 30 000h | 30 000h | |
集成规格与参数
| 常用4K制冷机冷头和压缩机技术规格和参数（SHI） | ||||||||||||||||||||||||||||
| 型号 项目 | RDK-101D RDK-101DL | RDK-305D | RDK-205D | RDK-408D2 | RDK-415D | RP-062B | RP-082B | RP-182B2S | ||||||||||||||||||||
| 温度范围 | 4K-325K | |||||||||||||||||||||||||||
| 所需真空度 | ≤1Pa | |||||||||||||||||||||||||||
| 实验类型 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | ||||||||||||
| 样品座尺寸 | 15*25mm | 15*25mm中心开Φ10mm通光孔 | 20*30mm | 20*30mm中心开Φ10mm通光孔 | 15*25mm | 15*25mm中心开Φ10mm通光孔 | 30*40mm | 30*40mm中心开Φ20mm通光孔 | 30*40mm | 30*40mm中心开Φ20mm通光孔 | 30*40mm | 30*40mm中心开Φ20mm通光孔 | 30*40mm | 30*40mm中心开Φ20mm通光孔 | 30*40mm | 30*40mm中心开Φ20mm通光孔 | ||||||||||||
| 真空罩尺寸 | Φ31.8mm | 40*40mm | Φ41.8mm | 50*50mm | Φ31.8mm | 40*40mm | Φ45mm | 50*50mm | Φ31.8mm | 40*40mm | Φ31.8mm | 40*40mm | Φ31.8 mm | 40*40mm | Φ31.8mm | 40*40mm | ||||||||||||
| 样品座接线柱 | 8个 | 无 | 8个 | 无 | 8个 | 无 | 8个 | 无 | 8个 | 无 | 8个 | 无 | 8个 | 无 | 8个 | 无 | ||||||||||||
| 温度传感器/加热器 | 温度传感器标准配置为硅二管,放强磁场中时，选用Cernox温度传感器。加热器标准配置为50W，可升为75W | |||||||||||||||||||||||||||
| 光学窗口 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | ||||||||||||
注：光学样品座中间均可开通光孔，尺寸用户可以
常用4K制冷机规格和参数（GC）集成规格与参数
|
| 常用4K制冷机冷头和压缩机技术规格和参数（GC） |
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| 项目 | GM制冷机 |
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| 冷头型号 | KDE418SA | KDE415SA | KDE412SA | KDE410SA | KDE401SA |
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| 低温度低至（裸机） | <3.5K | <2.5K |
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| 冷却时间 | 60min to 4.2K | 120min to 4.2K |
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| 制冷量 | 1.75W@4.2K 35W@50K | 1.5W@4.2K 35W@50K | 1.2W@4.2K 40W@45K | 0.8W@4.2K 35W@50K | 1.0W@4.2K 40W@45K | 0.25W@4.2K 3W@45K |
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| 压缩机 | KDC6000V | KDC4000F | KDC6000V | KDC2000F | KDC2000VL |
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| 耗电量 | 6.5KW | 3.5KW | 3.5KW |
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| 冷却方式 | 水冷 | 风冷 | 水冷 | 风冷 | 水冷 |
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| 冷却水进口流量及温度 | 7-10L/min（28℃） | ≥1800Nm3/h | 7L/min（4-28℃） | ≥1800Nm3/h | ≥4L/min（4-28 ℃） |
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| 冷头重量 | 18.9Kg | 18.5Kg | 18.5Kg | 8.9Kg |
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| 压缩机重量 | 118Kg | 130Kg | 118Kg | 86Kg | 106Kg |
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| 冷头维护周期 | 18个月 |
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| 压缩机维护周期 | 36个月 |
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| 常用4K制冷机冷头和压缩机技术集成规格和参数（GC） | |||||||||||||||||||||||
| 型号 项目 | KDE418SA | KDE415SA | KDE412SA | KDE410SA | KDE401SA | ||||||||||||||||||
| 温度范围 | 4K-325K | ||||||||||||||||||||||
| 所需真空度 | ≤1Pa | ||||||||||||||||||||||
| 实验类型 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | 电学 | 光学 | |||||||||||||
| 样品座尺寸 | 30*40mm | 30*40mm中心开Φ20mm通光孔 | 30*40mm | 30*40mm中心开Φ20mm通光孔 | 25*30mm | 25*30mm中心开Φ15 mm通光孔 | 20*30mm | 20*30mm中心开Φ10mm通光孔 | 15*25mm | 15*25mm中心开Φ10mm通光孔 | |||||||||||||
| 真空罩尺寸 | Φ41.8mm | 50*50mm | Φ41.8mm | 50*50mm | Φ31.8mm | 40*40mm | Φ41.8mm | 50*50mm | Φ31.8mm | 40*40mm | |||||||||||||
| 样品座接线柱 | 8个 | 无 | 8个 | 无 | 8个 | 无 | 8个 | 无 | 8个 | ||||||||||||||
| 温度传感器/加热器 | 温度传感器标准配置为硅二管,放强磁场中时，选用Cernox温度传感器。加热器标准配置为50W，可升为75W | ||||||||||||||||||||||
| 光学窗口 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | 无 | 1-5个 | |||||||||||||
注：光学样品座中间均可开通光孔，尺寸用户可以指
样品座选件
| 型号 | 规格与参数 | 说明 | 备注 |
| T8015 | 15*25mm | 额外的电学样品座，上下有8根接线柱 | 1、 所有标配的10K恒温器默认配置一个样品座，尺寸大小可以按照标准的做，也可以按照用户具体要求设计，若设计比较复杂，可酌情收费； 2、 标配光学样品座，自带一个样品压片。压片上有孔，直径大小与通光孔大小一致； 3、 10K制冷机的制冷功率略有不同，可根据具体功率，一定范围内调整样品座尺寸； |
| T8020 | 20*30mm | 额外的电学样品座，上下有8根接线柱 | |
| T8030 | 30*35mm | 额外的电学样品座，左右有8根接线柱 | |
| T8040 | 40*45mm | 额外的电学样品座，左右有8根接线柱 | |
| T8115 | 15*25mm | 额外的光学样品座，中间有Φ8的通孔 | |
| T8120 | 20*30mm | 额外的光学样品座，中间有Φ10的通孔 | |
| T8130 | 30*35mm | 额外的光学样品座，中间有Φ15的通孔 | |
| T8140 | 40*45mm | 额外的光学样品座，中间有Φ20的通孔 | |
| T8205 | Φ5mm | 粉末状样品容器，容器一侧有5mm窗口 | |
| T8210 | Φ10mm | 粉末状样品容器，容器一侧有5mm窗口 |
光学窗口选件
| 窗片型号 | 窗片规格 | 说明 | 备注 |
| W-20 | Φ20*1.5mm | 额外的石英窗口 | 1、窗口的规格均为可视面积，实际尺寸比可视面积大； 2、窗口的安装可以选择O圈压紧或者是低温环氧树脂粘接，若真空罩尺寸小，尽量选用胶粘 |
| W-40 | Φ40*2mm | 额外的石英窗口 | |
| K9-W20 | Φ20*1.5mm | 额外的K9窗口 | |
| K9-W20 | Φ40*2mm | 额外的K9窗口 | |
| F-W20 | Φ20*1.5mm | 额外的氟化钙窗口 | |
| F-W40 | Φ40*2mm | 额外的氟化钙窗口 |
电缆选件
| 名称 | 说明 | 备注 |
| 四氟线 | 普通导线，漏热较大，直径0.1-0.3之间 | 线缆没有要求单独使用一种普通四氟线，有要求按照要求制作，导线要和相应的接头配合使用 |
| 低温同轴线 | 信号干扰小，测量准确 | |
| 磷青铜双绞线 | 导热差，漏热小，直径0.2mm（4根） | |
| 微波半刚线缆 | 高频线缆，高频信号使用 |
接头选件
| 电学接头型号 | 规格和参数 | 描述 |
| T91-8P普通玻璃烧结 | 8pin | 增加一个快速插拔的8P普通电学接头 |
| T91-12P普通玻璃烧结 | 12pin | 增加一个快速插拔的12P普通电学接头 |
| T91-SMA | 0-18GHz | 配软电缆 |
| 0-12.4GHz | 配半刚、半柔性电缆 | |
| T91-BNC | 0-4GHz | 配普通同轴线 |
| T91-TRX | 三同轴接头 | 增加一个快速插拔的三同轴接头 |
| T91-S | 不锈钢接线盒 | 增加一个不锈钢接线盒 |
| T91-PTEF | 四氟接线盖 | 在不锈钢接线盒上增加一个四氟板接线盖 |
备注：
1：所有恒温器出厂时，均带有两个接头，一个为温度传感器和加热器安装使用，另一个是为进行其他性能测量时准备的接头，当需要更多的测试线时，就需要增加安装孔，或者是加装一个或者几个Breakout Box。
2：上表中有T91-S选件，此选件接线板和外壳整体构成接地，另一种是T91-PTEF选件，该选件是外壳和安装的接头中采用四氟板绝缘连接，外壳和接头的电学性能是相互独立的。选型时应注意此问题
原创作者：北京锦正茂科技有限公司
