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二、制冷系统搭建:干冰 + 液氮的协同降温(1973.04.13)
【场景重现:技术员将 5kg 块状干冰(工业级,纯度 99%)用铁铲装入镀锌铁盒(尺寸 20cm×15cm×10cm),铁盒底部钻有 10 个直径 1mm 的小孔;铁盒上方悬挂一个 5L 液氮罐,罐底阀门连接橡胶管,管口对准干冰盒。历史录音(磁带音质):“干冰升华能降到 - 78.5℃,但太猛,得用液氮辅助调节 —— 先加干冰把温度拉到 - 30℃,再滴液氮往下降,这样才稳。”】
1. 制冷源配置
主制冷源:采用块状干冰,装入 3 个镀锌铁盒(每个容量 5kg),均匀放置在测试舱底部,干冰升华产生的低温二氧化碳气体通过铁盒小孔扩散至舱内,初步降温;
辅助制冷源:5L 液氮罐(1973 年军工实验室专用)作为微调手段,通过针型阀门控制液氮滴速(1-2 滴 / 秒),液氮汽化吸收大量热量,将温度从 - 30℃降至 - 37℃;
气流引导:舱内顶部安装一个手动风扇(摇柄驱动),每 30 分钟转动 10 圈,使冷空气均匀分布,避免局部温度偏差过大。
2. 温度调节机制
升温控制:若舱内温度低于 - 37℃(如降至 - 40℃),关闭液氮阀门,打开顶部通风孔 1-2 分钟,引入室温空气升温,每次通风可使温度回升 2-3℃;
降温控制:若温度高于 - 37℃(如升至 - 35℃),增加液氮滴速至 3 滴 / 秒,同时补充 2kg 干冰,加快降温速度;
稳定维持:温度达到 - 37℃后,液氮滴速保持 1 滴 / 秒,每小时补充 1kg 干冰,使温度波动控制在 ±1℃以内。
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