1.5K闭循环低温恒温器助力超导测试降本

一、超导材料测试面临的低温环境挑战

超导材料的物理性能测试对温度环境要求较高，通常需要在极低温条件下完成电阻、磁化率及量子输运等参数的采集。传统低温实验普遍依赖液氦作为冷却介质，但液氦资源存在供应紧张与价格高昂的问题，长期使用会造成实验成本的持续增加，同时也面临氦资源短缺的潜在风险。样品更换环节往往需要整体回温后再重新降温，导致实验周期延长，效率难以提升。对于粉末、液体或形状不规则的样品，固体导冷方式还存在导热不均的问题，限制了测试的适用范围。此外，制冷设备本身产生的机械振动，也会对显微荧光等高分辨率光学表征造成干扰，影响测量结果的稳定性。

二、企业战略定位与技术积累

围绕超导、量子计算、低温输运、光电、光谱等前沿科研领域的实验需求，企业以“提供无液氦极低温气氛实验设备与模块化低温解决方案，通过高性能闭循环制冷技术赋能高精度物理表征与前沿科学研究”为战略定位。团队在极低温制冷技术研发、真空结构设计、高精度温控以及光学、电学、射频等多环境耦合集成方面具备综合能力，为超导材料低温测试提供设备层面的支撑。

三、CCG-1.5K闭循环恒温器：面向超导测试的低温解决方案

产品定位
CCG-1.5K闭循环恒温器是一款顶端装样式1.5K极低温无液氦闭循环恒温器，用以解决传统低温实验对液氦的高度依赖及高昂成本问题，同时应对氦资源短缺的风险。

针对性解决行业痛点

• 实验运行成本高：液氦消耗量大且价格昂贵，长期实验投入负担较重；

• 换样周期长：传统系统换样需整体回温，等待时间较长；

• 样品适配性差：固体导冷方式难以处理粉末、液体及形状不规则样品；

• 振动干扰：制冷机机械振动会影响高分辨率光学实验的测量效果。

针对以上痛点，CCG-1.5K闭循环恒温器提供以下差异化价值：

降本增效：采用GM闭循环制冷机，实现无液氦持续运行，降低长期实验投入。
高效换样：顶部装载样品杆设计，换样无需整体回温，缩短实验循环耗时。
普适性冷却：静态氦气交换气氛制冷，确保各类形状及状态（粉末/液体）样品均匀导热。
低振动表征：冷头与样品杆双悬浮减振结构，满足显微荧光等精密光学测试要求。

主要功能解析

1. 极低温环境构建：温区覆盖1.5K~325K，提供长期稳定的极低温实验环境，满足量子计算与超导研究的温度需求。

2. 多维表征拓展：兼容24/48路多电极、SMA/BNC电学接口及十余种光学窗口，支持电学、射频、光谱等复合测试。

3. 高精度温控：结合双层防辐射屏与PID闭环算法，控温波动极小，确保物理性能测量的重复性。

4. 模块化样品座：提供插拔式结构，涵盖探针、光学、多电极等多种规格，简化实验准备流程，避免反复焊线。

交付与适配
该设备以硬件形式交付，包含整机、水冷机、温控仪及可选泵组，适配超导、量子计算、低温输运、光电、光谱等前沿科研领域，可作为超导材料低温测试环境搭建的设备选项。

实验效果参考
在共聚焦拉曼、显微荧光等高分辨率光学实验场景中，该设备初始降温至5K约需180分钟，温度可低至1.5K，温控精度优于±5mK，为高分辨率光学测试提供了较为稳定的低温环境基础。

四、结语

超导材料测试对低温环境的稳定性、样品适配性及振动控制均提出了较高要求，传统依赖液氦的实验方式在成本与效率上存在一定局限。围绕这一背景，CCG-1.5K闭循环恒温器通过无液氦闭循环制冷、顶部装样、静态氦气交换气氛冷却及双悬浮减振结构等设计，为超导、量子计算、低温输运、光电、光谱等领域的实验研究提供了一种可参考的低温解决方案，在降低实验成本、提升换样效率及适配多样化样品形态方面具有一定的实践价值。