CN115585606A - 无液氦闭式循环样品测试用低温*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了无液氦闭式循环样品测试用低温***，包括GM制冷机、真空容器、一级冷屏、二级冷屏、冷凝器、流阻元件、样品腔、循环泵、储气罐、输气管路，所述一级冷屏、二级冷屏、冷凝器、流阻元件、样品腔均位于真空容器内，所述GM制冷机与真空容器固定且伸入真空容器内，并与一级冷屏、二级冷屏接触导冷。本发明中，通过真空容器，输气管路使整个***形成闭式循环，在运行时无氦气损耗，避免了开式液氦***的操作难度、氦气的浪费，氦气经过流阻元件降温，对样品腔内的样品进行流动冷却，使样品浸泡在流动氦气中，保证了样品温度均匀度，提高了控变温灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及低温制冷技术领域，更具体涉及无液氦闭式循环样品测试用低温***。
背景技术
随着尖端科技的发展，超低温成为物理、化学、材料、量子、超导等科学实验必不可少的辅助技术。氦由于其独特的热及流体特性，是超低温技术中最主要、最关键的低温介质，可以提供mk级的最低温，通常以液氦、氦气、超流氦等不同形态提供不同的温度范围。
现有专利公开号为CN112547153 A的专利文献公开了一种1K温度的无液氦超低温测试装置，包括制冷机、仪表裙、真空外壳，其特征在于：制冷机、仪表裙和真空外壳自上而下依次连接；真空外壳上设置有氦气进口、氦气出口和针阀旋钮，针阀旋钮贯穿真空外壳的上表面并与真空外壳内部的针阀连接，其中，针阀对已预冷的常压氦气进行节流降温；真空外壳内部设置有换热器、针阀、1K罐、热锚和气路，用于将来自氦气进口的氦气进行制冷和节流降温，以使氦气降温至1K，1K的超低温氦气、由氦气降温生成的液氦聚集于1K罐内以稳定测试环境的1K温度，随后从氦气出口排出。能够实现低至1K温度的超低温液氦测试环境，用于样品测试或校准温度计，节约成本、简单便捷。
通常，开式液氦***需要不断加注液氦来维持样品低温，***复杂，操作繁琐，会造成大量氦气资源的浪费，提高了实验的经济成本。直冷式低温***通常采用二级冷头与样品热传导的方式实现降温，但GM制冷机自身二级冷头最低温度只能达到2.5K左右，使得样品与冷头存在较大温差，很难达到3K以下，极大限制了液氦样品测试的最低温度。目前无液氦超低温***，大多样品直接安装在超流氦腔底部，样品通过热传导与超流氦腔实现导冷，样品只能保持最低温，无法实现样品的高精度连续控温，同时换样时需整个***停机复温，不利于操作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，如何降低测试***的试验成本，并降低样品的最低温，提高试验可控温度区间及精度。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：无液氦闭式循环样品测试用低温***，包括GM制冷机、真空容器、一级冷屏、二级冷屏、冷凝器、流阻元件、样品腔、循环泵、储气罐、输气管路，所述一级冷屏、二级冷屏、冷凝器、流阻元件、样品腔均位于真空容器内，所述GM制冷机与真空容器固定且伸入真空容器内，并与一级冷屏、二级冷屏接触导冷；
所述储气罐内的氦气经输气管路与GM制冷机和冷凝器换热冷凝形成液氦，经流阻元件节流降温形成超流氦，超流氦蒸发形成氦蒸汽对样品腔内的样品进行流动冷却，并通过循环泵重新输送至储气罐。
通过储气罐、循环泵、输气管路的设置使整个***形成闭式循环，在运行时无氦气损耗，避免了开式液氦***的操作难度、氦气的浪费，降低了成本，液氦经过流阻元件节流降温形成超流氦，超流氦蒸发形成的超低温氦蒸汽，对样品腔内的样品进行流动冷却，使样品浸泡在流动氦气中，保证了样品温度均匀度，提高了控变温灵敏度，降低了样品的最低温度，提高了试验可控温度区间。
作为优选的技术方案，所述GM制冷机包括一级气缸、一级冷头、二级气缸、二级冷头，所述一级气缸端部固接有一级冷头，所述二级气缸固定设于一级气缸顶部，所述二级冷头固定设于二级冷头底部，所述一级冷屏与一级冷头接触导冷，所述二级冷屏与二级冷头接触导冷，且一级冷屏与二级冷屏上均设有加热器，通过一级冷屏与一级冷头接触导冷，二级冷屏与二级冷头接触导冷，减少了对超流氦腔的辐射漏热，在一、二级冷屏上布置加热器，可根据样品区的温度需要，调节一、二级冷屏温度，可实现样品区的高精度控温。
作为优选的技术方案，所述输气管路包括依次固定的一级冷头换热盘管、二级气缸换热盘管、二级冷头换热盘管、其他低温及常温氦气管路，所述一级冷头换热盘管、二级气缸换热盘管、二级冷头换热盘管分别对应缠设于一级冷头、二级气缸、二级冷头外侧，且均通过锡焊焊接固定，通过缠设的一级冷头换热盘管、二级气缸换热盘管、二级冷头换热盘管，有利于提高氦气液化率，增加***冷量，同时对二级冷头的温度和冷量无明显影响。
作为优选的技术方案，所述样品腔包括自下至上且依次连通的超流氦腔、换热腔、等温腔、回流腔，所述超流氦腔用于储存超流氦，所述换热腔用于超流氦蒸汽的加热控温，且其内布设有加热器，所述等温腔管壁为无氧铜材质，为样品提供稳定均匀的低温环境，所述回流腔用于氦气回流，且其管壁为不锈钢材质，所述回流腔与一级冷屏、二级冷屏接触，可减少300K到等温腔的固体漏热，通过换热腔、一、二级冷屏的加热控温，可为样品测试提供1.8—400或500K的连续宽温区，同时具有较高的控温精度，同时通过多段结构的设置，减小了固体漏热，将等温腔管壁设置为无氧铜材质，可为样品测试提供更加稳定均匀的温度。
作为优选的技术方案，所述换热腔设有加热器和温度传感器，且其内部设有多个换热翅片，多个换热翅片形成S型换热通道，通过在换热腔内部设置多个换热翅片，使其内部具有足够的换热面积和气体通道，既可保证充分的换热，也有较大流导，在***最低温与换热控温之间实现最优平衡点。
作为优选的技术方案，所述流阻元件为两种流阻的并联结构，分别用于降温和液氦节流降温，通过两种流阻的并联结构，在降温阶段，可缩短降温时间，在液氦节流降温阶段，便于液氦节流降温，从而实现1.8K的极低温。
作为优选的技术方案，所述冷凝器包括一个封闭腔室，并与二级冷头固定接触导冷，所述封闭腔室内部设有多个换热翅片。
作为优选的技术方案，还包括样品杆，所述样品腔还包括样品杆安装法兰，所述样品杆通过样品杆安装法兰与样品腔可拆卸连接。
作为优选的技术方案，所述样品腔还包括补气接头，所述补气接头与外部储氦装置相连。
作为优选的技术方案，还包括抽空阀、质量流量计，所述样品腔的输出端与循环泵之间设有抽空阀，所述输气管路上设有质量流量计。
本发明的优点在于：
(1)本发明中，通过储气罐、循环泵、输气管路的设置使整个***形成闭式循环，在运行时无氦气损耗，避免了开式液氦***的操作难度、氦气的浪费，降低了成本，液氦经过流阻元件节流降温形成超流氦，超流氦蒸发形成的超低温氦蒸汽，对样品腔内的样品进行流动冷却，使样品浸泡在流动氦气中，保证了样品温度均匀度，提高了控变温灵敏度，降低了样品的最低温度，提高了试验可控温度区间。
(2)本发明中，通过一级冷屏与一级冷头接触导冷，二级冷屏与二级冷头接触导冷，减少了对超流氦腔的辐射漏热，在一、二级冷屏上布置加热器，可根据样品区的温度需要，调节一、二级冷屏温度，可实现样品区的高精度控温。
(3)本发明中，通过缠设的一级冷头换热盘管、二级气缸换热盘管、二级冷头换热盘管，有利于提高氦气液化率，增加***冷量，同时对二级冷头的温度和冷量无明显影响。
(4)本发明中，通过换热腔、一、二级冷屏的加热控温，可为样品测试提供1.8—400或500K的连续宽温区，同时具有较高的控温精度，同时通过多段结构的设置，减小了固体漏热，将等温腔管壁设置为无氧铜材质，可为样品测试提供更加稳定均匀的温度。
(5)本发明中，通过在换热腔内部设置多个换热翅片，使其内部具有足够的换热面积和气体通道，既可保证充分的换热，也要较大流导，在***最低温与换热控温之间实现最优平衡点。
(6)本发明中，通过两种流阻的并联结构，在降温阶段，可缩短降温时间，在液氦节流降温阶段，便于液氦节流降温，从而实现1.8K的极低温。
附图说明
图1为本发明实施例提供的无液氦闭式循环样品测试用低温***的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的无液氦闭式循环样品测试用低温***的样品腔结构示意图；
图3为本发明实施例提供的无液氦闭式循环样品测试用低温***的换热腔结构示意图；
图4为本发明实施例提供的无液氦闭式循环样品测试用低温***的图3的B-B剖面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的无液氦闭式循环样品测试用低温***的图4的C-C剖面结构示意图；
附图标号：1、GM制冷机；101、一级气缸；102、一级冷头；103、二级气缸；104、二级冷头；2、真空容器；3、一级冷屏；4、二级冷屏；5、冷凝器；6、流阻元件；7、样品腔；701、超流氦腔；702、换热腔；703、等温腔；704、回流腔；705、样品杆安装法兰；706、补气接头；8、样品杆；9、抽空阀；10、循环泵；11、储气罐；1101、补抽气接头；1102、常温过滤器；12、质量流量计；13、输气管路；1301、一级冷头换热盘管；1302、第一低温过滤器；1303、二级气缸换热盘管；1304、第二低温过滤器；1305、二级冷头换热盘管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，无液氦闭式循环样品测试用低温***，包括GM制冷机1、真空容器2、一级冷屏3、二级冷屏4、冷凝器5、流阻元件6、样品腔7、样品杆8、抽空阀9、循环泵10、储气罐11、质量流量计12、输气管路13(本实施例中输气管路13内为氦气)，形成闭式循环，在运行时无氦气损耗，避免了开式液氦***的操作难度、氦气的浪费，氦气经过流阻元件6降温，对样品腔7内的样品进行流动冷却，使样品浸泡在流动氦气中，保证了样品温度均匀度，提高了控变温灵敏度；同时加入节流降温、抽空减压等手段可以实现1.8K的超低温，通过精确控温实现样品在1.8-400或500K的连续宽温区测试，极大地拓展了样品测试的可控温度区间。
一级冷屏3、二级冷屏4、冷凝器5、流阻元件6、样品腔7均位于真空容器2内，GM制冷机1与真空容器2固定且伸入真空容器2内，并与一级冷屏3、二级冷屏4接触导冷；储气罐11内的氦气经输气管路13与GM制冷机1和冷凝器5换热，经流阻元件6降温，对样品腔7内的样品进行流动冷却，并通过循环泵10重新输送至储气罐11，样品腔7的输出端与循环泵10之间设有抽空阀9，输气管路13上设有质量流量计12，通过质量流量计12、抽空阀9开度可调节合适的进气流量。
参阅图，GM制冷机1包括一级气缸101、一级冷头102、二级气缸103、二级冷头104，一级气缸101端部固接有一级冷头102，二级气缸103固定设于一级气缸101顶部，二级冷头104固定设于二级冷头104底部，一级冷屏3与一级冷头102接触导冷，二级冷屏4与二级冷头104接触导冷，一级冷屏3与二级冷屏4上均设有加热器，输气管路13包括依次固定的一级冷头换热盘管1301、第一低温过滤器1302、二级气缸换热盘管1303、二级冷头换热盘管1305和其他常温和低温管路，一级冷头换热盘管1301、二级气缸换热盘管1303、第二低温过滤器1304、二级冷头换热盘管1305分别对应缠设于一级冷头102、二级气缸103、二级冷头104外侧，二级气缸换热盘管1303与二级气缸103通过锡焊焊接固定，一级冷头换热盘管1301与一级冷头102通过钎焊焊接固定，一级冷头换热盘管1301和二级气缸换热盘管1303之间设有第一低温过滤器1302，二级气缸换热盘管1303与二级冷头换热盘管1305之间设有第二低温过滤器1304，去除氦气循环中的固体颗粒、水、氮、氢等杂质，避免流阻元件6堵塞，提高***的低温运行时间。
参阅图1，输气管路13，用于输送制冷介质高纯氦气，通过将一级冷头换热盘管1301、二级气缸换热盘管1303和二级冷头换热盘管1305采用盘管形式分别缠绕在一级冷头102、二级气缸103、二级冷头104上，增加氦气预冷的换热面积，提高氦气的液化速率和制冷量，一级冷头换热盘管1301二级冷头换热盘管1305为铜管，有利于传热及换热，一级冷头102与一级冷头换热盘管1301、二级冷头104与二级冷头换热盘管1305、二级气缸103和二级气缸换热盘管1303均采用锡焊焊接固定，二级气缸换热盘管1303为不锈钢管，避免一级冷头102对二级冷头104温度和冷量的影响，二级气缸103与二级气缸换热盘管1303为锡焊，防止气缸变形，氦气经过一级冷头102换热后温度可达35-45K，经过二级气缸103换热后温度可达5-10K，经过二级冷头104换热后温度可达4-5K。
参阅图1，冷凝器5为高导无氧铜制成的封闭腔室，与二级冷头104固定接触导冷，其内部具有足够的换热翅片，可实现低温氦气液化为4.2K的常压液氦，当氦气流量较小或冷凝器5压力为负压时，冷凝器5温度会更低，可达3.5K左右。
参阅图1和图2，样品腔7包括超流氦腔701、换热腔702、等温腔703、回流腔704、样品杆安装法兰705、补气接头706，超流氦腔701储存节流降温后的1.8K超流氦；换热腔702布置加热器和温度传感器用于超流氦蒸汽加热控温，通过换热腔702、一级冷屏3、二级冷屏4的加热控温，可为样品测试提供1.8—400或500K的连续宽温区，同时具有较高的控温精度，同时通过多段结构的设置，减小了固体漏热，将等温腔703管壁设置为无氧铜材质，可为样品测试提供更加稳定均匀的温度；
参阅图3、图4、图5，换热腔702用于超流氦蒸汽的加热控温，且其内布设有加热器，换热腔702内部为翅片结构，具有足够的换热面积和气流通道，既可保证充分的换热实现氦气精确控温，也具有较大的流导便于在循环泵10的作用下超流氦腔701内达到1.8K超流氦所需的真空度，使***在最低温与换热控温之间实现最优平衡点；等温腔703为样品区，为样品提供稳定均匀的低温环境，采用无氧铜材质，可为样品测试提供稳定均匀的温度场；回流腔704采用足够长的薄壁不锈钢管制成，同时与一级冷屏3、二级冷屏4接触导冷形成稳定热沉，减少固体漏热，可减少300K到等温腔703的固体漏热，提高整个***的热稳定和冷量；样品杆安装法兰705采用标准KF法兰，拆装方便，在真空及微正压环境下都具有很好的氦密封性；补气接头706用于换样时向负压的样品腔7内充入微正压高纯氦气，样品腔7上具有超流氦腔701的***最低温、换热腔702的控温点、一级冷屏3和二级冷屏4的热沉等多个温度点，各温度点之间需通过设置合理长度、使用低热导材料如不锈钢、减小截面积等手段减小相互之间的固体导热，避免换热腔702控温时造成的相互干扰。
参阅图1，流阻元件6为两种流阻的并联形式，一种流阻阻力小、流量大，另一种流阻阻力大、流量小。当***需要初次降温，或样品腔7换样后，可采用大流量流阻，对***或样品腔7快速降温，降温到4K以后，可切断大流量，液氦全部经小流量流阻节流降温为超流氦，***或样品腔7向最低温降温，这样可以极大的缩短降温时间，同时两种流阻切换无需精细调节，只需简单的开关，提高了***的可操作性，储气罐11左端设有补抽气接头1101和常温过滤器1102，通过补抽气接头1101可对储气罐11进行补气和抽气，通过常温过滤器1102可过滤杂质。
***达到最低温后，当等温腔703控温1.8-50K时，只需打开换热腔702上的加热器控温；当等温腔703控温50-150K时，开启流阻元件6中的大流量流阻，并打开二级冷屏4的加热器，使二级冷屏4的温度不低于40-50K；当等温腔703控温100-300K时，打开一级冷屏3的加热器，并使一级冷屏3温度不低于150-200K；当等温腔703控温300-400或500K时，控制一级冷屏3和二级冷屏4的温度不低于250K，并通过质量流量计12、抽空阀9开度等调节合适的进气流量。
换样时，关闭抽空阀9，打开样品腔7与样品杆8的KF卡箍，由于样品腔7内为真空状态，样品杆8无法脱离。通过补气接头706向样品腔7充入1.2bar以上的高纯氦气，待样品腔7与样品杆8的KF法兰被氦气吹开并有连续氦气不断吹出时，迅速换样，防止空气流入样品腔7，新换样品杆8更换前应采用高纯氦气充分吹扫，避免沾染可能存在的杂质、水汽等，换样后样品腔7内仍然为高纯氦气，无需抽空置换，即可进行降温试验，缩短了试验时间，降低了***的复杂程度。
储气罐11压力可通过从补抽气接头1101抽空和充气的方式实现在绝压0.5bar到1.3ba内调节，当储气罐11为负压时，冷凝器5内也为负压，则此时液氦冷凝温度更低，有利于获得更好的节流降温效果，但相对而言流量较小，当储气罐11为正压时，氦气流量较大，冷量较为充足，当储气罐11压力一定时，可通过质量流量计12调节循环氦气流量，由于制冷机1冷量恒定，不同的流量可得到不同的冷凝器5温度。则通过以上方法***的最低温度及最大冷量可灵活调节，从而满足不同的测试需求。
使用方法：
储气罐11里的常压高纯氦气经输气管路13与GM制冷机1一级冷头102、二级气缸103、二级冷头104、冷凝器5换热，形成常压液氦。再经过流阻元件6节流降温，得到1.8K的超流氦，超流氦蒸汽冷却样品杆8样品，从而使待测样品获得极低温，随后氦蒸汽在循环泵10的作用下返回储气罐11，变成常温常压氦气。
***达到最低温后，当等温腔703控温1.8-50K时，只需打开换热腔702上的加热器控温；当等温腔703控温50-150K时，开启流阻元件6中的大流量流阻，并打开二级冷屏4的加热器，使二级冷屏4的温度不低于40-50K；当等温腔703控温100-300K时，打开一级冷屏3的加热器，并使一级冷屏3温度不低于150-200K；当等温腔703控温300-400或500K时，控制一级冷屏3和二级冷屏4的温度不低于250K，并通过质量流量计12、抽空阀9开度等调节合适的进气流量。
换样时，关闭抽空阀9，打开样品腔7与样品杆8的KF卡箍，由于样品腔7内为真空状态，样品杆8无法脱离。通过补气接头706向样品腔7充入1.2bar以上的高纯氦气，待样品腔7与样品杆8的KF法兰被氦气吹开并有连续氦气不断吹出时，迅速换样，防止空气流入样品腔7，新换样品杆8更换前应采用高纯氦气充分吹扫，避免沾染可能存在的杂质、水汽等，换样后样品腔7内仍然为高纯氦气，无需抽空置换，即可进行降温试验，缩短了试验时间，降低了***的复杂程度。
储气罐11压力可通过从补抽气接头1101抽空和充气的方式实现在绝压0.5bar到1.3ba内调节，当储气罐11为负压时，冷凝器5内也为负压，则此时液氦冷凝温度更低，有利于获得更好的节流降温效果，但相对而言流量较小，当储气罐11为正压时，氦气流量较大，冷量较为充足，当储气罐11压力一定时，可通过质量流量计12调节循环氦气流量，由于制冷机1冷量恒定，不同的流量可得到不同的冷凝器5温度。则通过以上方法***的最低温度及最大冷量可灵活调节，从而满足不同的测试需求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.无液氦闭式循环样品测试用低温***，其特征在于，包括GM制冷机(1)、真空容器(2)、一级冷屏(3)、二级冷屏(4)、冷凝器(5)、流阻元件(6)、样品腔(7)、循环泵(10)、储气罐(11)、输气管路(13)，所述一级冷屏(3)、二级冷屏(4)、冷凝器(5)、流阻元件(6)、样品腔(7)均位于真空容器(2)内，所述GM制冷机(1)与真空容器(2)固定且伸入真空容器(2)内，并与一级冷屏(3)、二级冷屏(4)接触导冷；
所述储气罐(11)内的氦气经输气管路(13)与GM制冷机(1)和冷凝器(5)换热冷凝形成液氦，经流阻元件(6)节流降温形成超流氦，超流氦蒸发形成氦蒸汽对样品腔(7)内的样品进行流动冷却，并通过循环泵(10)重新输送至储气罐(11)。
2.根据权利要求1所述的无液氦闭式循环样品测试用低温***，其特征在于，所述GM制冷机(1)包括一级气缸(101)、一级冷头(102)、二级气缸(103)、二级冷头(104)，所述一级气缸(101)端部固接有一级冷头(102)，所述二级气缸(103)固定设于一级气缸(101)顶部，所述二级冷头(104)固定设于二级冷头(104)底部，所述一级冷屏(3)与一级冷头(102)接触导冷，所述二级冷屏(4)与二级冷头(104)接触导冷，且一级冷屏(3)与二级冷屏(4)上均设有加热器。
3.根据权利要求2所述的无液氦闭式循环样品测试用低温***，其特征在于，所述输气管路(13)包括依次固定的一级冷头换热盘管(1301)、二级气缸换热盘管(1303)、二级冷头换热盘管(1305)，所述一级冷头换热盘管(1301)、二级气缸换热盘管(1303)、二级冷头换热盘管(1305)分别对应缠设于一级冷头(102)、二级气缸(103)、二级冷头(104)外侧，且均通过锡焊焊接固定。
4.根据权利要求1所述的无液氦闭式循环样品测试用低温***，其特征在于，所述样品腔(7)包括自下至上且依次连通的超流氦腔(701)、换热腔(702)、等温腔(703)、回流腔(704)，所述超流氦腔(701)用于储存超流氦，所述换热腔(702)用于超流氦蒸汽的加热控温，且其内布设有加热器，所述等温腔(703)管壁为无氧铜材质，所述回流腔(704)用于氦气回流，且其管壁为不锈钢材质，所述回流腔(704)与一级冷屏(3)、二级冷屏(4)接触。
5.根据权利要求4所述的无液氦闭式循环样品测试用低温***，其特征在于，所述换热腔(702)设有加热器和温度传感器，且其内部设有多个换热翅片，多个换热翅片形成S型换热通道。
6.根据权利要求1所述的无液氦闭式循环样品测试用低温***，其特征在于，所述流阻元件(6)为两种流阻的并联结构，分别用于降温和液氦节流降温。
7.根据权利要求1所述的无液氦闭式循环样品测试用低温***，其特征在于，所述冷凝器(5)包括一个封闭腔室，并与二级冷头(104)固定接触导冷，所述封闭腔室内部设有多个换热翅片。
8.根据权利要求4所述的无液氦闭式循环样品测试用低温***，其特征在于，还包括样品杆(8)，所述样品腔(7)还包括样品杆安装法兰(705)，所述样品杆(8)通过样品杆安装法兰(705)与样品腔(7)可拆卸连接。
9.根据权利要求8所述的无液氦闭式循环样品测试用低温***，其特征在于，所述样品腔(7)还包括补气接头(706)，所述补气接头(706)与外部储氦装置相连。
10.根据权利要求1所述的无液氦闭式循环样品测试用低温***，其特征在于，还包括抽空阀(9)、质量流量计(12)，所述样品腔(7)的输出端与循环泵(10)之间设有抽空阀(9)，所述输气管路(13)上设有质量流量计(12)。
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