难不?有什么方法能让样品,快速从1000度冷却到80度?

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不是吗?有什么方法可以使样品从1000度快速冷却到80度? 2天前我想分享原始的博科公园

将环境样品炉从1000摄氏度冷却到80摄氏度需要多长时间?答:4.5小时。这浪费了很多宝贵的中子束时间,那么SINE2020会做什么呢?许多中子实验是在真空中进行的,因此样品环境设备需要良好的绝缘性,这在需要冷却样品时会引起问题。物理定律正在阻碍路!最后几百摄氏度特别困难和缓慢。当前通常的做法是在炉达到150°C时填充炉子,让温度冷却并保持,然后在重新填充容器之前排出较热的气体。填充过程是手动的,整个过程很耗时。

幸运的是,一个由ISIS中子源和μ子源组成的团队一直在研究此问题,以使此过程更快,更有效。第一步是确定气体可以进入炉子而不会使外尾部过热的最高温度。经过一系列测试后,温度设定为500°C,下一步是建立冷却气流,而不是使用上述分批过程。这允许气体在流动时除去热量。该团队尝试了几种类型的气体:氦气,氩气和氮气,二者均在室温下通过液氮冷却回路冷却,但发现使用传统的气体氦气是最好的(在冷却过程后回收)不会浪费氦)。

接下来,我们研究了使用的最佳流速,即提供最快冷却速度的流速。太快了,它不会消散,它太慢了,需要更多时间。最佳流速为2升/分钟。幸运的是,在12个月的时间内对设备的组件和屏蔽寿命进行的测试表明,它们不会受到快速冷却的不利影响。在SINE2020的第一年,冷却时间仅为45分钟。这比现有过程快六倍。该系统已经在所有ISIS炉上手动安装了两年,可在12个月内节省39天的束流时间,相当于进行了13次中子实验!当然,发展并没有因此而停止。为什么不自动化呢?

更好,可以对其进行远程控制吗?电子设置包括易于操作的触摸屏,并使用高质量的电磁阀和质量流量控制阀。这些可以将设备的适应性扩展到将来的可能性,例如,用户希望在实验过程中将其样品冷却至设定温度或通过设定冷却速率。这种设备的远程控制功能也将使用户受益。在舒适的家中或酒店中,冷却过程也可以远程启动,这样,当它们到达时,样品已经处于所需的温度。这将给他们额外的45分钟的卧床休息时间或新论文的几段内容。 Secop协议标准也在SINE 2020中定义,该标准已在该设备中使用。

这将有利于所有示例环境的互换性,因此它们可以在任何地方使用。对于考虑生产这种快速冷却炉进行销售的公司而言,这非常重要。 SINE2020通过其财政支持开发了最新的环境改善实例,现在可以为ISIS和世界各地的其他中子源仪器生产更多的熔炉。实际上,通过SINE2020的合作,ILL已经为其仪器的所有电阻炉生产了它们,并使其冷却时间缩短了4倍。 ESS还确保将其添加到其功能中,从而使他们能够从第一个中子快速有效地收集数据。

博科园|研究/来自:CORDIS

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本文是第一作者的原创,未经授权不得复制。

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将环境样品炉从1000摄氏度冷却到80摄氏度需要多长时间?答:4.5小时。这浪费了很多宝贵的中子束时间,那么SINE2020会做什么呢?许多中子实验是在真空中进行的,因此样品环境设备需要良好的绝缘性,这在需要冷却样品时会引起问题。物理定律正在阻碍路!最后几百摄氏度特别困难和缓慢。当前通常的做法是在炉达到150°C时填充炉子,让温度冷却并保持,然后在重新填充容器之前排出较热的气体。填充过程是手动的,整个过程很耗时。

幸运的是,一个由ISIS中子源和μ子源组成的团队一直在研究此问题,以使此过程更快,更有效。第一步是确定气体可以进入炉子而不会使外尾部过热的最高温度。经过一系列测试后,温度设定为500°C,下一步是建立冷却气流,而不是使用上述分批过程。这允许气体在流动时除去热量。该团队尝试了几种类型的气体:氦气,氩气和氮气,二者均在室温下通过液氮冷却回路冷却,但发现使用传统的气体氦气是最好的(在冷却过程后回收)不会浪费氦)。

接下来,我们研究了使用的最佳流速,即提供最快冷却速度的流速。太快了,它不会消散,它太慢了,需要更多时间。最佳流速为2升/分钟。幸运的是,在12个月的时间内对设备的组件和屏蔽寿命进行的测试表明,它们不会受到快速冷却的不利影响。在SINE2020的第一年,冷却时间仅为45分钟。这比现有过程快六倍。该系统已经在所有ISIS炉上手动安装了两年,可在12个月内节省39天的束流时间,相当于进行了13次中子实验!当然,发展并没有因此而停止。为什么不自动化呢?

更好,可以对其进行远程控制吗?电子设置包括易于操作的触摸屏,并使用高质量的电磁阀和质量流量控制阀。这些可以将设备的适应性扩展到将来的可能性,例如,用户希望在实验过程中将其样品冷却至设定温度或通过设定冷却速率。这种设备的远程控制功能也将使用户受益。在舒适的家中或酒店中,冷却过程也可以远程启动,这样,当它们到达时,样品已经处于所需的温度。这将给他们额外的45分钟的卧床休息时间或新论文的几段内容。 Secop协议标准也在SINE 2020中定义,该标准已在该设备中使用。

这将有利于所有示例环境的互换性,因此它们可以在任何地方使用。对于考虑生产这种快速冷却炉进行销售的公司而言,这非常重要。 SINE2020通过其财政支持开发了最新的环境改善实例,现在可以为ISIS和世界各地的其他中子源仪器生产更多的熔炉。实际上,通过SINE2020的合作,ILL已经为其仪器的所有电阻炉生产了它们,并使其冷却时间缩短了4倍。 ESS还确保将其添加到其功能中,从而使他们能够从第一个中子快速有效地收集数据。

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