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詳細介紹冷凍氣浴振蕩器的工作原理

  • 發(fā)布日期:2023-04-24      瀏覽次數:508
    •   冷凍氣浴振蕩器是一種利用低溫氣體作為驅動(dòng)介質(zhì)的能量傳輸裝置,其主要作用是通過(guò)振蕩器的振動(dòng)來(lái)實(shí)現精密儀器的測量和控制,例如磁共振成像儀、微波譜儀等。
       
        冷凍氣浴振蕩器中的低溫氣體通常為液態(tài)氦或液態(tài)氮,因為這些低溫氣體的密度較大,能夠為振蕩器提供均勻、穩定的驅動(dòng)力。振蕩器通常是一個(gè)微型金屬盒,內部裝有石英晶片和壓電晶體,以及一些電極用于作為信號輸入和輸出。振蕩器的外部通過(guò)冷卻管道,直接與低溫氣體相連,以保證振蕩器的工作溫度始終保持在幾乎零度的溫度范圍內。
       

      冷凍氣浴振蕩器

       

        其工作原理基于壓電效應和石英晶體的共振頻率。壓電晶體在電場(chǎng)作用下,會(huì )產(chǎn)生變形,當外力消失,壓電晶體的變形會(huì )返回原始形態(tài),這個(gè)過(guò)程就形成了壓電效應。石英晶體是一種能夠在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生變形的材料,因此在其內部,石英晶片會(huì )產(chǎn)生很小的壓力波動(dòng),這種波動(dòng)會(huì )被壓電晶體轉化成電信號和機械振動(dòng)。當外界加入一種與石英晶片共振頻率相同的外力信號,石英晶片就會(huì )共振,振動(dòng)的能量被轉化成電信號,通過(guò)電路輸出,因此就能夠實(shí)現振動(dòng)的傳輸和信號的放大。
       
        它的振動(dòng)主要是通過(guò)低溫氣體的互動(dòng)來(lái)實(shí)現的。當電流作用于壓電晶體時(shí),壓電晶體會(huì )開(kāi)始振動(dòng),振動(dòng)的能量被通過(guò)液態(tài)氮或氦傳輸到低溫氣體中,由于冷卻環(huán)境的影響,低溫氣體中的壓力差異會(huì )產(chǎn)生機械振動(dòng),而這種振動(dòng)會(huì )傳輸回振蕩器,增加振蕩器本身的振動(dòng)幅度,從而引起更大的信號輸出。
       
        總之,冷凍氣浴振蕩器是一種利用低溫氣體和壓電效應實(shí)現振動(dòng)傳輸的裝置。其原理是基于振蕩器內部的石英晶片、壓電晶體和低溫氣體的互動(dòng),通過(guò)共振頻率來(lái)實(shí)現信號的放大和傳輸。已經(jīng)應用于多個(gè)領(lǐng)域,例如磁共振成像儀、微波譜儀等,對于提高儀器精度、測量精度以及信號傳輸的靈敏度都有很大作用。
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