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作者：汪冬冬;何昆;黄倩;苏玉磊;丁怀况;张海峰;
单位：中国电子科技集团公司第十六研究所;安徽万瑞冷电科技有限公司;安徽省低温与真空工程研究中心;中国科学院高能物理研究所;稀有气体分离技术安徽省重点实验室;
摘要：冷中子束作为一种理想的探针，广泛应用于材料、生命及基础物理等多学科领域研究中，但冷中子的获取是高能中子与低温慢化剂的碰撞、热平衡以及能级跃迁作用而产生。本文以低通量中子源为应用背景，固态甲烷为慢化剂，设计了一个安全高效的甲烷充罐、降温及泄放的系统流程，采用射出面矩形三等厚结构的甲烷盒，克服中子辐照影响，研制一种以脉管制冷机为冷源的异型低温慢化装置，通过系统漏热分析、容积匹配设计及实验降温测试，实现甲烷盒达到平均温度12.17 K且充满固态甲烷的低温状态，并分析了甲烷相变过程及晶态相变过程中的温度压力曲线的变化特性，满足了冷中子源的测试要求。
关键词：冷中子;;脉管制冷机;;固态甲烷;;低温慢化系统
基金资助：安徽省重点研发计划(1804c04020336)资助
