Сверхтекучий гелий (⁴He) благодаря своим квантовым свойствам при очень низких температурах демонстрирует необычные явления, такие как сверхпроводимость, фонтанный эффект и эффект ползучей пленки. Разбавительный холодильник использует ³He в качестве рабочего тела в цикле; ³He при прохождении через фазовую границу в камере смешивания вызывает охлаждающий эффект, а затем после испарения в камера дистилляции откачивается насосами при комнатной температуре. Сверхтекучий гелий внутри камеры дистилляции образует жидкую пленку на стенках и течет в сторону нагретой зоны. Его необычайно высокая теплопроводность приводит к значительным теплопотерям камеры дистилляции, а испарение пленки сверхтекучего гелия влияет на чистоту ³He в цикле, что, в свою очередь, сказывается на охлаждающей способности разбавительного холодильника. Структуры «лезвия» и «малых отверстий» являются основными способами ограничения ползучей пленки сверхтекучего гелия. Посредством расчетного анализа исследовано влияние чистоты рабочего тела ³He на холодопроизводительность разбавительного холодильника и ограничения потока ³He в системе, налагаемые размерами «малых отверстий». Экспериментально измерена массовая скорость ползучей пленки сверхтекучего гелия при 0.95 К при использовании только «малых отверстий» и «лезвия + малых отверстий». Использование «лезвия + малых отверстий» улучшает подавление ползучей пленки сверхтекучего гелия примерно на 35,6% по сравнению с использованием только «малых отверстий».

разбавительный холодильник;ползучая пленка сверхтекучего гелия;лезвие;малые отверстия