《表1 各部件接触热阻以及表面发射率》

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《冷原子腔体的设计与实验研究》

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系统漏热情况是评价低温系统可行性的关键因素之一，因此利用ANSYS软件对低温组件的温度分布和漏热量进行了模拟。设定制冷机冷头端面温度恒定在77.35 K，外界环境温度恒定在300 K，为了提高样品腔表面发射率，将铝制样品腔上下部进行表面发黑处理，同时根据低温下表面接触热阻的研究，初步设定各部件接触热阻以及各表面发射率取值如表1所示。模拟结果显示，系统整体的漏热量为0.304 W。同时，低温组件各部分温度分布如图2所示，可以发现，对于样品腔上下部，温度最大值和最小值差值为9 m K，同时两温度贴合部位的温差基本忽略，说明样品腔温度理论均匀性可以达到10 m K以内。封盖温度的最大温差为0.051 K，周向温度均匀性良好。冷头连接杆最大温差维持在0.114 K左右，相比较得到，远离冷头端部的部位，温度相对较高。