第四百六十五章:超低溫冷凍(2/2)
用於紅外線反射感應的鈹銥合金鏡面,最終是需要送入超低溫太空,並且需要它長期保持零下兩百度以下的低溫狀態。
所以對其進行超低溫冷凍測試是並不可少的。
韓元需要這塊鈹銥鏡面在零下兩百三十度以下的超低溫環境中保持自我形狀,不發生任何形變,或者說線脹系統保持在0.0000004以下。
只有這樣,才不會影響到這片鈹銥合金鏡面對紅外光的反射和感應性能。
超低溫儀啟動,裡面的溫度迅速降低,通過傳感儀,韓元觀察著裡面的情況。
不斷下滑的溫度曲線表示超低溫儀裡面的溫度在穩定降低,很快,溫度便已經突破了零下一百度。
確認溫度下降異常後,韓元扭頭看向鈹銥合金鏡面的檢查數據。
通過顯示在屏幕上的圖表數據,可以含糊的知道處在超低溫儀內部的合金鏡面的狀態,以及對應的紅外反射數據
瀏覽了一下圖表數據,確認在零下一百度時鈹銥合金鏡面沒有出現任何皺縮後,他結束繼續降低溫度。
零下一百度雖然已經足夠炎熱了,但並不是終極目標。
這塊鈹銥合金最終需要面臨零下兩百三十度的超低溫的考驗,甚至如果在這個溫度下,它還保持異常的話,後續還會面臨更低的溫度來檢測它的性能。
當然,後續更低溫度的檢測,需要他完成整體的實驗,確認鈹銥合金能當做空間望遠鏡的鏡面後再來做。
現在先完成零下兩百三十度的檢測,確認這個溫度下鈹銥合金沒有問題就行。
時間流逝,超低溫儀中的溫度也在一點一點的降低,溫度越是低,對於設備的整體要求就越高,且降低溫度的速度也越慢。
如果說從零度降低到一百度需要五分鐘的時間,那麼從零下一百度降低到零下兩百度需要最少三十分鐘以上的時間。
再降低,花費的時間就更久了,
而要製造一個零下兩百多度的超低溫環境可不困難。
不僅需要建立一個保溫能力超強的絕熱空間,還需要使用種名的製冷方法。
雖然製冷原理家用冰箱差不多,但冷卻劑可不是氟利昂,134A什麼的。
而是液態氮。
氮氣在經過高壓後,在濃縮為液態時會釋放掉巨大的熱量,而減壓汽化的時候,可以吸收大量的熱,從而製造出來一個零下一百多度,接近零下二百度的低溫環境。
不過液氮製冷也是有缺陷的。
那就是它無法突破本身自有的零下一百九十六度的溫度。
如果還需要更低的溫度,就要加上另一個製冷手段——雷射治冷。沒錯,這種聽起來像是醫學上使用的手段,其實是應用在超低溫製造上。
原理在於熱力學基礎。
念過初中物理的人都知道,一個物體的熱能是由分子振動導致的,分子運動越劇烈,溫度就越高。
當一個物體的分子運動全部停止的時候,在沒有外界干擾的情況下,這個物體的溫度就是絕對零度。
而雷射製冷,就是通過使用雷射產生的波動反向抵消分子運動。當分子運動降低的時候,溫度也自然就降低下來了。
除了這種辦法外,你還可以使用最難液化的氣體『氦氣』來進行製造超低溫環境製冷。
氦氣相當難液化,但它液化後的溫度是-269C,已經很接近絕對零度了。
利用這一特點,能製造出來接近零下兩百五十度左右的超低溫空間
不過要再低的話,還是得用上雷射製冷技術。
耗費了一段時間,超低溫製冷設備中的溫度終於降低到了韓元的需求溫度-230C。
將溫度穩定在這個數據,韓元看向顯示屏。
零下兩百三十度的溫度下,鈹銥合金鏡面出現了極為輕微的線脹。線脹數據在-0.000000289.
也就是說,每一米長度的鈹銥合金,長度縮短了0.000000289米,換算成納米,是289納米。
這個線脹係數,完全在0.0000004的標準指數以內,可以用於空間望遠鏡鏡面的製造。
而除了線脹係數之外,還有鏡面的表面平整度與種名度兩個數據指標尤為關鍵。
因為這涉及到後續對紅外光的擊中反射。
打磨拋光完成的鈹銥合金鏡面本身並不是完全平整的,而是帶有一點種名的弧度,
這個弧度在每個鏡面上都不同,但至關重要。
韓元需要將剛加工完成的鏡面弧度數據和零下兩百三十度之下的鏡面弧度數據做對比。
來確認弧度數據的變化以及鏡面表面平整度和崎嶇度的變化,從而進行優化鏡面,確保後續的大型鈹銥合金鏡面沒有問題。
「弧度有誤差,但誤差並不大,計算數據可得弧度誤差在0.0000108
「至於鏡片平整度,同樣有誤差,不過I日指數在0.0000023m/km,這個數差幾乎可以忽略不計。』
盯著屏幕,韓元檢查著超低溫製冷設備中各種探測儀反饋回來的信息,口中喃喃自語的計算著各種數據,聽得直播間裡面的觀眾一臉懵逼。
[我去,誰能告訴我,這個主播到底在說什麼?]
[弧度誤差,鏡面平整度,這都很好理解吧,從字面意思就能知道,至於後面的一長串零和什麼rad單位之類的,你就當做誤差很小就行了。]
[零後面九位數是多少?]
[自己算!]
[納米了吧,也就是每一千米,才會有230納米的誤差?這個誤差的確可以忽略不計了。]
[嘖嘖,這可是零下230度,要是是一塊鐵放進去,估計會縮小一半。]
(一半倒是沒有,但是鐵的物理性質會被改變,會變得很脆,沒有一點柔韌性,一錘子下去就會碎成渣渣。]
[這麼說我好想拿一錘子敲一下視頻裡面的這個鉑銥合金。]
[是鈹銥合金,來,前面那個字,跟著我念,p-ipi,鈹銥合金!]
[鈹銥合金,簡稱p合金,中文又名『屁合金』可_不]
[漢字都讓你們玩壞了]