356 低温实验（求订阅）（2/2）
《我有科研辅助系统》作者：肥美的韭菜 2021-04-23 07:40
样品台上可以直接放置样品，也可以放入类似eqe测试时用到的样品托，再外接线路进行低温电学测试，当然，这里只是测个pl而已，就不需要那么复杂了，直接放上样品即可。
样品舱外部连接一个阀门，可以抽真空，然后在测试过程中，保持样品舱内是近真空的状态。
样品舱上方的液氮舱，主要是用来灌液氮提供低温环境。
液氮舱和样品舱之间直接通过金属连接，进行热传导。
在测试的过程中，因为样品舱内是近似真空的环境，样品台和石英玻璃在空间上是隔开的，之间很难发生热传导。
因此，石英玻璃窗口的内外几乎没有温差，不会发生起雾现象。
换句话说，一旦石英窗口起雾了，肯定是真空度不够高。
开始准备工作。
首先，许秋让莫文琳在玻璃基片上旋涂了一片itic样品；
然后，将itic样品用铜箔胶带贴在样品台上；
接着，将样品对准一个石英窗口，旋紧样品舱，用机械泵连接样品舱的接口，开始“duang”、“duang”的抽真空。
抽了大约十五分钟真空后，关闭样品舱接口处的阀门，保持样品舱内部的真空环境。
理论上，持续一直抽真空比较好，毕竟就算有阀门，也不能确保真空度一直不下降。
但实际上很难办到，主要原因是测试装置为pl仪器，光学仪器对周边震动很敏感，真空泵要是放在实验台上，测试结果肯定不准，而放在地上的话，连接真空泵和样品舱的金属管子又不够长。
而且，机械泵放在实验室的另一边，移动过来也不方便。
思来想去，许秋还是决定先这样测试起来，要是测试到一半，石英玻璃起雾了，那说明多半是真空度不足，到时候再想办法解决。
最后，打开外接的温度控制器，显示实时温度为29422开尔文（k）。
这个温度还算合理，虽然现在是八月份大夏天，魔都的外温30摄氏度以上，但实验室里空调常开，室温21摄氏度，应该是正常的。
准备工作完成，开始实验。
第一步，灌液氮。
许秋取来一个塑料漏斗，插在液氮舱的上方，然后直接拎起八磅瓶，开始倾倒液氮。
液氮遇到外界的“高温”，不断挥发，哔哩啪啦的一阵飞溅。
许秋双腿张开，呈现扎马步的姿势，主要是防止液氮溅到自己身上，接着一边倾倒液氮，一边仔细听着声音，判断液氮有没有灌满。
这个过程，有点像是平常家里面往暖壶里面灌开水，通过听声音判断满不满，水位越来越高，空气柱就越来越短，震动频率就越来越高，音调也逐渐变高。
液氮、水在这里并没有太大的区别，声音的主要来源是空气。
没过多久，漏斗口也开始缓慢往外面涌出白烟，结合着声音的音调，许秋判断液氮基本灌满，停止倾倒。
倒满后，许秋取下漏斗，在液氮舱的中间缓慢插入一根低温装置原装的棍子。
这根棍子中空、封顶，靠近上部的侧端有一个阀门，可以控制液氮舱是否与外界连接。
既可以让液氮容器保持半封闭，降低液氮的挥发速度；又可以故意让液氮舱漏气，加速液氮的挥发。
刚开始，温度还没有降下去，许秋自然保持阀门半封闭的状态。
全封闭是不可能的，这里面可是液氮，要是全封闭的话，一旦里面挥发出的氮气跑不出来，压力过大，就直接炸了。
此时，热电偶显示的温度正在急剧下降。
27693k……
23317k……
20161k……
18088k……
十分钟后，温度下降的幅度开始变慢，01k、02k的慢慢降低。
达到160k左右，温度降得更慢了，每次降低的幅度在005、008k。
因为能量是守恒的，液氮本身的温度在77k，外界环境的温度在294k，测试舱温度的降低，实质上就是它和液氮之间发生了热交换，所以现在温度降不下来，就表明液氮已经挥发的差不多了。
许秋用棍子捅了捅，果然，液氮舱快空了。
于是，他拎起八磅瓶，再次将液氮舱补充满。
温度继续以01k左右的速度慢慢降低。
十分钟后，温度降低到130k左右，又降不下去了，许秋再加了一次液氮。
这次温度降到了120k左右，降温幅度再次变得缓慢，许秋判断应该是快到极限了。
越接近液氮本身的77k温度，降温就越慢，因为很难完全隔绝外界与样品台之间的热传导。
虽然没达到心中理想的100k，但许秋也没有继续浪费时间，而是选择了停手。
120k也够用了，只要从120k开始，每5k作为一个样品点，一直升温到200k，也有17个数据点，这个数据量已经不算少了。
样品舱外部连接一个阀门，可以抽真空，然后在测试过程中，保持样品舱内是近真空的状态。
样品舱上方的液氮舱，主要是用来灌液氮提供低温环境。
液氮舱和样品舱之间直接通过金属连接，进行热传导。
在测试的过程中，因为样品舱内是近似真空的环境，样品台和石英玻璃在空间上是隔开的，之间很难发生热传导。
因此，石英玻璃窗口的内外几乎没有温差，不会发生起雾现象。
换句话说，一旦石英窗口起雾了，肯定是真空度不够高。
开始准备工作。
首先，许秋让莫文琳在玻璃基片上旋涂了一片itic样品；
然后，将itic样品用铜箔胶带贴在样品台上；
接着，将样品对准一个石英窗口，旋紧样品舱，用机械泵连接样品舱的接口，开始“duang”、“duang”的抽真空。
抽了大约十五分钟真空后，关闭样品舱接口处的阀门，保持样品舱内部的真空环境。
理论上，持续一直抽真空比较好，毕竟就算有阀门，也不能确保真空度一直不下降。
但实际上很难办到，主要原因是测试装置为pl仪器，光学仪器对周边震动很敏感，真空泵要是放在实验台上，测试结果肯定不准，而放在地上的话，连接真空泵和样品舱的金属管子又不够长。
而且，机械泵放在实验室的另一边，移动过来也不方便。
思来想去，许秋还是决定先这样测试起来，要是测试到一半，石英玻璃起雾了，那说明多半是真空度不足，到时候再想办法解决。
最后，打开外接的温度控制器，显示实时温度为29422开尔文（k）。
这个温度还算合理，虽然现在是八月份大夏天，魔都的外温30摄氏度以上，但实验室里空调常开，室温21摄氏度，应该是正常的。
准备工作完成，开始实验。
第一步，灌液氮。
许秋取来一个塑料漏斗，插在液氮舱的上方，然后直接拎起八磅瓶，开始倾倒液氮。
液氮遇到外界的“高温”，不断挥发，哔哩啪啦的一阵飞溅。
许秋双腿张开，呈现扎马步的姿势，主要是防止液氮溅到自己身上，接着一边倾倒液氮，一边仔细听着声音，判断液氮有没有灌满。
这个过程，有点像是平常家里面往暖壶里面灌开水，通过听声音判断满不满，水位越来越高，空气柱就越来越短，震动频率就越来越高，音调也逐渐变高。
液氮、水在这里并没有太大的区别，声音的主要来源是空气。
没过多久，漏斗口也开始缓慢往外面涌出白烟，结合着声音的音调，许秋判断液氮基本灌满，停止倾倒。
倒满后，许秋取下漏斗，在液氮舱的中间缓慢插入一根低温装置原装的棍子。
这根棍子中空、封顶，靠近上部的侧端有一个阀门，可以控制液氮舱是否与外界连接。
既可以让液氮容器保持半封闭，降低液氮的挥发速度；又可以故意让液氮舱漏气，加速液氮的挥发。
刚开始，温度还没有降下去，许秋自然保持阀门半封闭的状态。
全封闭是不可能的，这里面可是液氮，要是全封闭的话，一旦里面挥发出的氮气跑不出来，压力过大，就直接炸了。
此时，热电偶显示的温度正在急剧下降。
27693k……
23317k……
20161k……
18088k……
十分钟后，温度下降的幅度开始变慢，01k、02k的慢慢降低。
达到160k左右，温度降得更慢了，每次降低的幅度在005、008k。
因为能量是守恒的，液氮本身的温度在77k，外界环境的温度在294k，测试舱温度的降低，实质上就是它和液氮之间发生了热交换，所以现在温度降不下来，就表明液氮已经挥发的差不多了。
许秋用棍子捅了捅，果然，液氮舱快空了。
于是，他拎起八磅瓶，再次将液氮舱补充满。
温度继续以01k左右的速度慢慢降低。
十分钟后，温度降低到130k左右，又降不下去了，许秋再加了一次液氮。
这次温度降到了120k左右，降温幅度再次变得缓慢，许秋判断应该是快到极限了。
越接近液氮本身的77k温度，降温就越慢，因为很难完全隔绝外界与样品台之间的热传导。
虽然没达到心中理想的100k，但许秋也没有继续浪费时间，而是选择了停手。
120k也够用了，只要从120k开始，每5k作为一个样品点，一直升温到200k，也有17个数据点，这个数据量已经不算少了。