[基于热力学第一定律的mK温区稀释制冷机的性能优化]【SCI 检索号: 001069355800001】

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【论文摘要翻译】
　　本文基于热力学第一定律对稀释制冷机进行了分析和性能优化。文中分析了氦-3/氦-4混合物在0.7K以下的特性，并提出一个获得整个稀释制冷循环中工作流体的焓值的简化方法。然后建立了一个焓流模型，并基于此模型，研究了在10mK制冷温度下比制冷能力、比蒸馏加热功率和总制冷能力随预冷温度和上游压力的变化规律；进而分析了第一级换热器效率对于总制冷能力的影响。结果显示，对于一个给定的预冷温度，存在一个最优的上游压力使得总制冷能力最大化。根据预冷温度的差分函数，研究了最优的上游压力和最大总制冷量。研究发现，在给定换热器效率为97%条件下，为了在10mK能获得38.5μW的最大制冷量，最优的上游压力和预冷温度应分别为1.41×105 Pa和4K左右。本文研究为稀释制冷机的性能优化提供了一个有益的理论指导。