OLIMPO 球载实验长持续时间低温系统：设计与飞行性能
天体物理仪器与方法
2020-07-27 v1 仪器与探测器
摘要
我们描述了用于 OLIMPO 球载实验的低温恒温器和自持式 He 制冷机的设计与飞行性能，该实验是一台用于测量星系团 Sunyaev-Zel'dovich 效应的分光光度计。He 制冷机为四组动感电感探测器提供 0.3 K 的工作温度，这些探测器工作在中心频率为 150、250、350 和 460 GHz 的四个波段。低温恒温器为 He 制冷机提供 1.65 K 的基础温度，并将再成像光学系统和滤光片链冷却至约 2 K。该集成系统设计有约 15 天的保持时间，以达到 OLIMPO 计划观测所需的灵敏度，并在 2018 年 7 月 OLIMPO 首次长持续时间平流层飞行中成功运行。低温恒温器设有两个储罐，一个用于液氮，另一个用于液氦。长保持时间是通过以下方式实现的：定制的刚性 G10 玻璃纤维管支撑，确保了低热导率和显著的结构刚度；多层超级绝热；以及一个蒸气冷却屏，所有这些都减少了液氦储罐的热负荷。该系统在实验室进行了超过 15 天的无人操作测试，随后在平流层长持续时间气球飞行中进行了测试。在这两种情况下，探测器温度均低于 300 mK，热稳定性优于 0.5 mK。该系统在长持续时间平流层气球飞行中也成功运行。
引用
@article{arxiv.2007.12583,
title = {The long duration cryogenic system of the OLIMPO balloon--borne experiment: design and in--flight performance},
author = {A. Coppolecchia and L. Lamagna and S. Masi and P. A. R. Ade and G. Amico and E. S. Battistelli and P. de Bernardis and F. Columbro and L. Conversi and G. D'Alessandro and M. De Petris and M. Gervasi and F. Nati and L. Nati and A. Paiella and F. Piacentini and G. Pisano and G. Presta and A. Schillaci and C. Tucker and M. Zannoni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.12583},
year = {2020}
}