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356 低溫實驗(求訂閱)(2 / 2)

因此,石英玻璃窗口的內外幾乎沒有溫差,不會發生起霧現象。

換句話說,一旦石英窗口起霧了,肯定是真空度不夠高。

開始準備工作。

首先,許秋讓莫文琳在玻璃基片上旋塗了一片ITIC樣品;

然後,將ITIC樣品用銅箔膠帶貼在樣品台上;

接著,將樣品對準一個石英窗口,旋緊樣品艙,用機械泵連接樣品艙的接口,開始“duang”、“duang”的抽真空。

抽了大約十五分鐘真空後,關閉樣品艙接口處的閥門,保持樣品艙內部的真空環境。

理論上,持續一直抽真空比較好,畢竟就算有閥門,也不能確保真空度一直不下降。

但實際上很難辦到,主要原因是測試裝置為PL儀器,光學儀器對周邊震動很敏感,真空泵要是放在實驗台上,測試結果肯定不準,而放在地上的話,連接真空泵和樣品艙的金屬管子又不夠長。

而且,機械泵放在實驗室的另一邊,移動過來也不方便。

思來想去,許秋還是決定先這樣測試起來,要是測試到一半,石英玻璃起霧了,那說明多半是真空度不足,到時候再想辦法解決。

最後,打開外接的溫度控製器,顯示實時溫度為294.22開爾文(K)。

這個溫度還算合理,雖然現在是八月份大夏天,魔都的外溫30攝氏度以上,但實驗室裡空調常開,室溫21攝氏度,應該是正常的。

準備工作完成,開始實驗。

第一步,灌液氮。

許秋取來一個塑料漏鬥,插在液氮艙的上方,然後直接拎起八磅瓶,開始傾倒液氮。

液氮遇到外界的“高溫”,不斷揮發,嗶哩啪啦的一陣飛濺。

許秋雙腿張開,呈現紮馬步的姿勢,主要是防止液氮濺到自己身上,接著一邊傾倒液氮,一邊仔細聽著聲音,判斷液氮有沒有灌滿。

這個過程,有點像是平常家裡麵往暖壺裡麵灌開水,通過聽聲音判斷滿不滿,水位越來越高,空氣柱就越來越短,震動頻率就越來越高,音調也逐漸變高。

液氮、水在這裡並沒有太大的區彆,聲音的主要來源是空氣。

沒過多久,漏鬥口也開始緩慢往外麵湧出白煙,結合著聲音的音調,許秋判斷液氮基本灌滿,停止傾倒。

倒滿後,許秋取下漏鬥,在液氮艙的中間緩慢插入一根低溫裝置原裝的棍子。

這根棍子中空、封頂,靠近上部的側端有一個閥門,可以控製液氮艙是否與外界連接。

既可以讓液氮容器保持半封閉,降低液氮的揮發速度;又可以故意讓液氮艙漏氣,加速液氮的揮發。

剛開始,溫度還沒有降下去,許秋自然保持閥門半封閉的狀態。

全封閉是不可能的,這裡麵可是液氮,要是全封閉的話,一旦裡麵揮發出的氮氣跑不出來,壓力過大,就直接炸了。

此時,熱電偶顯示的溫度正在急劇下降。

276.93K……

233.17K……

201.61K……

180.88K……

十分鐘後,溫度下降的幅度開始變慢,0.1K、0.2K的慢慢降低。

達到160K左右,溫度降得更慢了,每次降低的幅度在0.05、0.08K。

因為能量是守恒的,液氮本身的溫度在77K,外界環境的溫度在294K,測試艙溫度的降低,實質上就是它和液氮之間發生了熱交換,所以現在溫度降不下來,就表明液氮已經揮發的差不多了。

許秋用棍子捅了捅,果然,液氮艙快空了。

於是,他拎起八磅瓶,再次將液氮艙補充滿。

溫度繼續以0.1K左右的速度慢慢降低。

十分鐘後,溫度降低到130K左右,又降不下去了,許秋再加了一次液氮。

這次溫度降到了120K左右,降溫幅度再次變得緩慢,許秋判斷應該是快到極限了。

越接近液氮本身的77K溫度,降溫就越慢,因為很難完全隔絕外界與樣品台之間的熱傳導。

雖然沒達到心中理想的100K,但許秋也沒有繼續浪費時間,而是選擇了停手。

120K也夠用了,隻要從120K開始,每5K作為一個樣品點,一直升溫到200K,也有17個數據點,這個數據量已經不算少了。



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