怎样给制冷机MPMS热灌液氦

杜瓦罐是采用超级真空绝热的不锈钢压力容器，是为储存、运输和使用液氧、液氮、液氩或氦气而设计的。杜瓦罐有两个主要的优点：第一个是，同压缩气体钢瓶相比它能够在相对低的压力下容纳大量的气体。第二个是它提供了容易操作的低温液体源。当杜瓦内为室温无液氦时灌液氦，称为热灌液氦；当杜瓦里有部分液氦，需要继续补充时，称为冷灌液氦。热灌液氦步骤比较复杂，注意事项也比较多。

准备工作：

1、至少80升液氦。

2、99.999%高纯氦气2瓶，一瓶在灌液氦时用来顶压力，一瓶补气。

3、连接液氦贮罐和EC杜瓦灌，用来顶压力的软管。

4、氦气补气瓶已连接，调节阀读数5-30psi（35-210kPa），一般10psi。

5、阅读Manual的EverCool部分SystemStart-up内容。

EC系统的热灌启动分4步：

1、确认系统的电路连接和气路连接良好（以下两点手动检查）。

（1）压缩机开机，电子柜开机，确认干泵工作，打开MultiVu软件。

（2）杜瓦柜后面的两根金属泵线插紧，系统切换到排气状态（右击MultiVu底部显示液位的状态栏，选exhausting），打开Cooling Valve(Utilities>>Diagnostics>>Chamber)，CoolingValve选open，set。观察流量计读数在15-25之间，如果过大那么气路有漏。拔松粗金属软管，流量应变为0，否则气路有漏。最后，插紧粗金属软管。

2、确认系统参数。

3、EC杜瓦为灌液氦进行准备。

4、灌液氦。

只有第一步需要人为检查，余下3步在软件的向导下完成。

按部就班的系统启动：

1、MultiVu>>Instrument>>EverCool，点StartupWizard。

2、EverCoolStart-up对话框。过程介绍，看完点Next。

3、SystemVerification对话框。系统做3项检查：阀门控制电源、压缩机电源、液位计。

打勾的通过，打叉的需仔细检查问题出在哪。

4、DewarPreparation对话框。第1页读完Next，第2页点Start，系统将自动进行两遍

如下操作：抽杜瓦罐内的气，用氦气置换。用时约24分钟，完成后，Next。

5、HeliumFill对话框。开始灌液氦！选“用液氦灌”（默认），Next。

6、HeliumFill：LiquidTransfer对话框。如果杜瓦压力高于15kPa，用平头螺丝刀给杜瓦减压阀放气。

7、输氦管一端先排气半分钟再插入液氦贮罐，拔出杜瓦进气口的管，输氦管另一端插入此口。就位后，点Next。

8、Utilities>>LogMPMSdata，每10秒，观察样品腔温度计bridge1和bridge2的读数在前一小时内相差不要超过30K，否则说明灌速太快，应把液氦贮罐减压阀打开几秒减压。如果液氦贮罐内压力小于0.5psi，那么开始把氦气瓶用软管连液氦贮罐顶压强，控制在0.5-1.0psi左右。至少2小时后杜瓦内才能存住液氦，标志是：流量计的流量达到2000cc/min以上（小于10%的液位读数不真实）。建议液位65%时点Next，去掉顶压力的氦气软管，等速率降到0.5%/min以下，拔出输氦管，插紧杜瓦进气管，拔出液氦贮罐里的输氦管，关闭顶口，打开减压阀。

9、点Next。系统确认：杜瓦压力高于1.43psi（10kPa），冷头控制启动，液位控制启动。

10、Finish。此时杜瓦压力很高，减压阀放气，观察几个小时后，杜瓦压力下降。约5个小时内系统处于排气状态，之后自动切换至循环状态，可以进行正常的操作。

注意事项：

1、在打开StartupWizard之前，确认系统所有的气线都已连好：尤其是连接氦气瓶的supply线。

2、如果第4步出现UnderPressureAlarm窗口，没关系，忽略。（液氦灌好后再出现就不正常了）

3、进行到第7步，灌液氦开始时。输液管两端都选用长的延长杆。先把液氦罐顶部的铜帽（带O形胶圈）取下套在延长杆上，打开罐顶部的阀门，插入输液管，拧紧铜帽。罐子减压阀此时关闭。另一端，迅速把杜瓦进气口的管子拔出，把输液管竖直插入，压紧（O圈座好）。用细管连接顶压力的另一个氦气瓶和液氦罐，管子的气量能感觉到即可，不要太大。如果液氦罐有压力计，保持在0.5-1.0psi左右（7kPa）。

4、建议液氦加到60%-65%时停止。撤顶气管。打开液氦罐减压阀减压。先拔杜瓦那端的输液管，插好三通，再拔液氦罐端的输液管。

5、补气的氦气瓶，左边的表设在10psi左右。

6、用时约3至4小时，液氦用量平均70-90升。

7、带防护手套。

化工小常识：在极低温度下气态氦转变为液态氦。普通液氦是一种很易流动的无色液体，其表面张力极小，折射率和气体差不多，因而不易看到它。

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