日本空间液氦温区低温技术的发展现状
2015-01-08甘智华刘东立闫春杰
甘智华,陶 轩,刘东立,孙 潇,闫春杰
(1.浙江大学制冷与低温研究所,浙江杭州310027;2.浙江大学浙江省制冷与低温技术重点实验室,浙江杭州310027;3.兰州物理研究所真空低温技术与物理国家级重点实验室,甘肃兰州730000)
日本空间液氦温区低温技术的发展现状
甘智华1,2,陶 轩1,2,刘东立1,2,孙 潇1,2,闫春杰3
(1.浙江大学制冷与低温研究所,浙江杭州310027;2.浙江大学浙江省制冷与低温技术重点实验室,浙江杭州310027;3.兰州物理研究所真空低温技术与物理国家级重点实验室,甘肃兰州730000)
介绍日本空间探测器中液氦温区低温技术的发展历程,大致可以分成3个阶段:超流氦杜瓦(湿法)、斯特林制冷机冷却超流氦杜瓦(半干半湿法)以及斯特林制冷机预冷J-T(Joule-Thomson)制冷机(干法).通过不断改进,制冷机的性能和可靠性稳步提高.日本依托一系列空间项目,用早期项目的经验为后续计划确定方向,在解决问题的过程中进步,可以为我国开发相关技术提供参考.
液氦温区;斯特林制冷机;J-T制冷机;空间探测器
近半个世纪以来空间技术高速发展,地球观测、通讯卫星、空间探测等各个领域的发展带动了相关技术的进步.空间探测指发现和探索天体结构和外层空间的技术,通过各种形式的太空望远镜或探测器实现.美国宇航局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)、欧洲空间局(European Space Agency,ESA)、日本宇宙研究开发机构(Japan Aerospace Exploration Agency,JAXA)等组织相继推出了自己的空间探测项目[1-3].
相比于常温探测器,低温探测器可以实现更高的观测精度并捕捉更微弱的信号.一方面,低温探测器具有更高的灵敏度、分辨率和信噪比,低温环境减轻了仪器自身分子热运动造成的干扰;……