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World File Search System脉冲管
高频同轴脉冲管微制冷机
大型红外焦平面、滤光片或冷光学器件，目前使用更重的冷散热器。带有同轴脉冲管和挠性轴承压缩机的超小型、低质量低温冷却器的开发已经超越了之前描述的实验室版本 1，达到了工程模型成熟度。压缩机直接按比例缩小自 Northrup Grumman 的 TRL-9 飞行传统压缩机产品线。1,2,3,4 低温冷却器采用全焊接压缩机、小型轻型战术驱动电子设备和可与集成杜瓦组件接口的飞行式冷头。这种更成熟的冷却器实现在运行时受到随机和正弦振动，并未显示出永久性性能变化。它在剧烈振动下运行，在施加振动时仅表现出微小的性能变化。它已经过热性能测试，结果显示可重复早期开发模型的性能。
截至 2024 年 12 月正在进行的 STC 项目列表
为太空应用开发 30 - 4.2 K 级微型脉冲管低温冷却器 69. 利用人工智能进行海洋遥感信息挖掘和变化监测 70. 基于物理的 AI-ML 模型，用于预测不同时空尺度上的作物产量 71. 基于等离子体超材料的滤波器，用于太空中的光子应用 72. 遥感图像质量评估：一项主观研究且无参考
诺斯罗普·格鲁曼 MiniCoolerPlus 热机械装置太空飞行任务资格测试
诺斯罗普·格鲁曼航空系统公司 (NGAS) 于 2019 年将 Mini Cooler Plus (MCP) 引入了他们的脉冲管制冷机系列 [1]。这种热机械单元 (TMU) 是其太空级脉冲管制冷机的延伸，所有这些制冷机都旨在为战术机载和太空应用中的高光谱和红外成像有效载荷提供长寿命（十年以上）的低质量、高冷却能力。该制冷机采用模块化分体式配置，可灵活放置压缩机（波发生器）和冷头，以满足可用的封装限制。冷头组件可以相对于压缩机组件定向到任何位置，传输管线（长度和形状）可以根据个别应用定制。TMU 重量不到 3 公斤，在 300K 排出温度下，可在 45K 下提升 1.5 W 或在 110K 下提升 11 W，电输入为 150 W。本文报告了 MCP 单元的鉴定测试，该单元为即将执行的太空飞行任务达到了技术就绪水平 (TRL) 6，并介绍了在飞行配置下在一系列输入功率和排斥温度下获得的测试数据。冷却器在适合其太空应用的一系列运行和待机条件下经受了发射振动和热循环条件。在整个鉴定程序中，冷却器的测量负载线和稳定的制冷性能证明了该设计已准备好飞行。还使用 Northrop Grumman 的 TRL9 CCE（控制电子设备）对该单元进行了功能测试，没有主动振动控制，并针对所有轴描述了 TMU 的振动特征。
干式 3He 稀释制冷机内量子级联激光器的太赫兹频率辐射定向传输
我们提出了一种将太赫兹 (THz) 频率量子级联激光器 (QCL) 完全集成到稀释制冷机内的方案，以便将 THz 功率定向传输到样品空间。我们描述了位于制冷机脉冲管冷却器级上的 2.68 THz QCL 的成功运行，其输出通过空心金属波导和 Hysol 热隔离器耦合到位于毫开尔文样品级上的二维电子气 (2DEG) 上，实现了从 QCL 到样品的总损耗 ∼− 9 dB。热隔离器限制了热量泄漏到样品空间，实现基准温度 ∼ 210 mK。我们观察了 QCL 在 2DEG 中引起的回旋共振 (CR)，并探讨了 QCL 对制冷机所有阶段的加热影响。在低至 ∼ 430 mK 的电子温度下可以观察到由 THz QCL 引起的 CR 效应。结果表明，在稀释制冷机环境中利用 THz QCL 以及在极低温（< 0.5 K）凝聚态实验中传输 THz 功率是可行的。
引用：Yang B，Gao Z Z，Chen L B等。第一个高频脉冲管冷冻机降至2.5 K，其在中国深层水疗中的有前途的应用
从月球，火星到太阳系，太阳，甚至系外行星的中央机构，深空探索[1] [1]促进了对太阳系和宇宙的形成和演变的研究，尤其是在追踪生命的起源方面。高能通量密度的固有特征确定空间检测器在宇宙微波背景辐射温度为2.7 k的情况下通过辐射冷却完全散发热量。因此，主动制冷技术是高信噪比（SNR）（SNR）的至关重要的保证，以及由于空间探索的高度准确性，可探索太空的准确性，并探索了深度探索[2] [2] [2] [2]。在中国，当前的轨道制冷系统几乎在液氮温度范围内工作[3]。到目前为止，关于液体液和液态温度温度较低的空间制冷技术的相应发展仍处于起步阶段，并且在实验室研究中仅研究了几种冷冻冷却器原型[4,5]。但是，近年来，中国促进的太空天文学计划需要
光学低温冷却器设计及太空应用演示
固体光学制冷或固体激光冷却是一项突破性技术，通过用合适波长的红外激光照射稀土离子掺杂晶体，可达到低温（低于 120 K -150 K）。在基态和激发离子态之间的间隙波长附近激发这种晶体，可以主要刺激反斯托克斯发射过程，即晶体重新发射比其吸收更多的光，从而冷却下来。基于这一革命性原理的低温冷却器有可能简化或实现许多仪器应用，而传统机械低温冷却器（例如：斯特林/脉冲管、焦耳-汤姆逊、涡轮-布雷顿）的振动和笨重是这些应用的障碍。历史上主要的目标应用是冷却地球观测卫星上的探测器，特别是最敏感的仪器，因为振动会对性能产生不利影响，或者冷却微型卫星或纳米卫星等小型卫星，因为这些卫星的有效载荷有限，相关限制也很强。这篇论文是法国液化空气先进技术公司 (Sassenage) 与法国国家科研中心 (格勒诺布尔) 尼尔研究所之间的合作项目。我的论文的第一个目标是首次在欧洲展示用于太空应用的激光低温冷却器原型的运行。三年内，我们成功设计、开发和运行了能够达到低温的激光冷却器实验室原型，从而使这项技术达到了 TRL 3 成熟度。比萨大学为我们的实验借出的掺杂 7.5% 镱的 YLiF 4 冷却晶体能够在约 30 分钟内冷却至接近 130 K (-153 °C) 的温度，吸收 10 W 激光功率。在我们的系统中，激光通过光纤供给冷却晶体，以便考虑到卫星应用中的一些限制，这在世界范围内尚属首创。我的论文的第二个目标是研究激光低温冷却器对未来地球观测卫星的可行性和适用性。基于小型低地球轨道红外观测卫星的电源架构，我们在整个卫星的尺寸、重量和功率方面比较了激光低温冷却器解决方案与基于脉冲管的解决方案的平衡。我们表明，激光低温冷却器是一个紧凑型系统，除了其他优点之外，还可以节省有效载荷部分的内部体积和质量。由于该技术具有光学和非接触特性，激光低温冷却器体积小、无振动，热损失小。因此，这项工作为未来太空应用开辟了新的光学低温冷却器系列。
激光冷却对低轨道观测卫星的影响：尺寸、重量和功率分析
固体激光冷却是一项突破性技术，能够以微型方式将温度无振动冷却至 100 K。它似乎是一种很有前途的技术，可以提高未来观测卫星的性能，例如在 SWIR 和 NIR 领域。本文首次研究了在观测卫星上集成激光冷却器。我们的研究侧重于卫星有效载荷和平台级别的尺寸、重量和功率 (SWaP) 标准。其目标是评估在低地球轨道 (LEO) 红外观测任务中使用光学低温冷却器而不是机械低温冷却器的兴趣。提出了一种初步的空间激光冷却器 (LC) 架构。它由两部分组成。第一部分是冷却头，基于最先进的冷却晶体 10%Yb:YLF 和像散多通腔。第二部分是低温冷却器光电子学，基于耦合到冷却头的冗余激光二极管和光纤。考虑到红外探测器的热负荷和低温恒温器内的寄生热通量，估算了小焦平面的冷却功率。然后考虑到晶体效率、热链接损耗和光电效率，估算激光冷却器所需的光功率和电功率。假设一个为期 5 年的 LEO 微卫星任务，则对电力系统（PCDU、太阳能电池阵列、电池）和热控制系统（热管、散热器）进行尺寸计算。增加了额外的质量裕度以考虑机械支撑结构。最后，分别将有效载荷和平台的质量和体积相加，以获得卫星级别的 SWaP 平衡，代表激光冷却器的整体影响。在相同的任务和平台假设下，对微型脉冲管冷却器 (MPTC) 架构重复了该研究。最后，对这两种架构进行了比较。结果表明，即使激光冷却器的功率要求很高，质量和内部体积的减小也使得小型卫星有效载荷成为可能。