用于研究 0.4 K 液氦中电击穿及 SNS nEDM 实验电极材料的装置

我们构建了一台装置，用于研究低至 0.4 K 温度、压力介于饱和蒸气压与 $\sim$600 torr 之间的液氦中的直流电击穿。该装置可容纳一组直径 12 cm、间距 $1-2$ cm 的电极，并可对每个电极施加最高 $\pm 50$ kV 的电势。初始结果表明，在 0.4 K 宽压力范围内，可在直径 12 cm 的两块电解抛光不锈钢电极间 1 cm 间隙中施加超过 100 kV/cm 的电场。我们还测量了两电极间的电流。我们的初始结果，在 45 kV 下 $I<1$ pA，对应于 LHe 有效体积电阻率的下限 $\rho_V > 5\times10^{18}$ $\Omega\cdot$cm。该下限比先前测得的下限大 5 倍。我们报告了该装置的设计、建造和运行经验以及初始结果。