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科普！液氮低温恒温器是什么？应用场景和领域有哪些？
- 分类： 行业知识
- 作者：管理员
- 来源：本站
- 发布时间：2024-12-12
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【概要描述】液氮低温恒温器是一种利用液氮作为降温媒介的低温恒温设备，应用非常广泛，涉及材料包括超导材料、半导体、···
科普！液氮低温恒温器是什么？应用场景和领域有哪些？
【概要描述】液氮低温恒温器是一种利用液氮作为降温媒介的低温恒温设备，应用非常广泛，涉及材料包括超导材料、半导体、···
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液氮低温恒温器是一种利用液氮作为降温媒介的低温恒温设备，应用非常广泛，涉及材料包括超导材料、半导体、压电铁电介电、有机聚合物、生物材料、医药材料、凝胶材料、量子点、红外探测器、太阳能电池、LED、各类金属等。
一、液氮低温恒温器的工作原理
利用液氮的低温特性来实现低温环境。液氮的沸点约为 77K（- 196℃），当液氮在容器内蒸发时，会吸收大量的热量，从而使周围环境温度降低。
然后通过合理的结构设计和温度控制手段，如在容器外设置保温层、在内部安装温度传感器和加热器等，就可以在一定范围内精确调节并保持温度的恒定。
二、液氮低温恒温器的功能特点
快速降温：通过液氮可以在短时间内快速降温至液氮温度。
精确控温：通过温度控制器的调节，可以在较宽的温度范围内，如77K-500K（或者更高）快速变温，并能稳定到某一设定值上。
光学窗口：可定制透明石英窗等光学窗口，支持从紫外到近红外等宽谱范围的测试。
测试气氛：支持真空环境或者通入惰性气体
液氮泄漏保护：如泄压阀保护，防止液氮泄露等，以确保使用的安全性。
三、液氮低温恒温器的应用场景
1.低温电学测试:霍尔效应、电阻率、seebeck、l-V曲线、DLTS等；
2.低温光学测试:PL、EL、FTIR、UV-Visible、荧光光谱、拉曼、穆斯堡尔谱、光电效应等；
3.低温热学测试:热导率、Cp、TG、DSC、TMA等；
4.低温磁学测试:磁化率、磁化强度、磁阻、超导等；
5.低温成像/显微测试:XRD、SEM、TEM、STM、XPS、磁光克尔等；
6.低温压电、铁电、介电测试等；
7.低温力学试验:低温下材料机械性能、塑性、韧性测试；
8.温度冲击实验:高温低温循环升降等；
9.低温生物医药等方面测试等；
四、液氮低温恒温器的应用领域
科研领域
低温物性分析：可用于研究物质在低温下的物理性质和行为，如低温下的热物理、电学、磁学、光学性质等。
超导研究：可测量超导材料的超导转变温度、临界电流密度、临界磁场强度等参数，探究超导态下的零电阻和完全抗磁性等特性；
半导体研究：研究半导体材料在低温下的电学性能，以及光学特性，为新型半导体器件的研发提供依据；
化学：可模拟化学反应在低温环境下的进行过程，研究低温对化学反应速率、平衡常数、反应机理等的影响；
材料科学：对新型材料的性能进行评估和优化，探究材料在低温下的力学性能、热学性能、电学性能等的变化规律，为材料的工程应用提供数据支持；
工业制造领域
电子工业：在半导体器件制造过程中，用于模拟低温工作环境，测试低温下的性能表现。
航空航天工业：模拟高空低温环境，评估材料和部件在低温下的性能变化；还可用于研究航空航天推进系统中的低温燃料和氧化剂的储存、输送和燃烧特性，为推进系统的设计和优化提供依据。
能源工业：可用于研究新型储能材料在低温下的性能，如锂离子电池、液流电池等在低温环境下的充放电特性、循环寿命等，提高储能系统在低温条件下的性能和可靠性。
生物医疗领域
医药研究：研究生物医药低温下的稳定性和活性等方面研究；
医学研究：研究低温对生物细胞和组织的影响，探索低温治疗技术；
医疗器械：用于研究制造低温手术器械，如低温手术刀、低温冷冻探头等；
......
五、常见可联用设备
电学测量设备：可以和各类源表、数字万用表等电学设备联用，测量电阻率、seebeck、l-V曲线等。
光谱仪：可以配合各种光谱仪使用，在低温环境下进行光谱测量时，能够提供稳定的低温环境，。
电磁铁：可以配合电磁铁使用，特别是在需要磁场环境下的实验中，能够提供稳定的低温磁场环境。
显微镜：可以配合显微镜使用，特别是在低温显微成像实验中，能够提供低温环境，满足特殊需求。
力学测试设备：可用于需要低温环境的力学测试中，如：与拉伸机配合在低温温条件下进行材料应力应变测试。
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