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申请/专利权人：散裂中子源科学中心;中国科学院高能物理研究所

摘要：一种极化3He玻璃气室及其灌制封装方法和应用，该种极化3He玻璃气室的灌制封装方法主要包括玻璃管路准备步骤、碱金属装填步骤、碱金属热驱灌装步骤、N2灌装步骤、3He灌装步骤、玻璃气室降压步骤以及玻璃气室封口步骤。碱金属热驱灌装步骤包括将碱金属驱至碱金属贮存管中，再热驱至玻璃气室中，N2和3He灌装步骤包括将N2和3He灌入玻璃气室中；玻璃气室降压步骤包括对充气后的玻璃气室进行降压降温，最后通过玻璃气室封口步骤将玻璃气室从玻璃管路中卸下并降至室温，至此得到极化3He玻璃气室，通过该方法获得的极化3He玻璃气室所依托的自旋交换光泵浦技术可实现谱仪线在线极化的目的，节约了中子束流资源并缩短了实验时间。

主权项：1.一种极化3He玻璃气室的灌制封装方法,包括如下步骤:玻璃管路准备步骤：对烧接得到的玻璃管路进行压力测试，然后对通过压力测试的所述玻璃管路进行清洗；再用所述真空泵对灌气管路及玻璃管路进行除杂，直至达到第一洁净度标准；在除杂过程中同时监测所述灌气管路及玻璃管路的气密性，若气密性不达标，则需要对所述玻璃管路或者灌气管路进行喷注进而对泄漏处进行修复；碱金属装填步骤：将金属钾和金属铷单独放置在不同的碱金属试管中；然后用所述真空泵对灌气管路及玻璃管路除杂，直至灌气管路及玻璃管路达到第二洁净度标准；碱金属热驱灌装步骤：先对金属钾和金属铷进行净化，然后将金属钾和金属铷热驱至碱金属贮存管；再停止对主玻璃管及碱金属贮存管加热，然后使用火焰分别将所述碱金属贮存管中的金属铷和金属钾驱行至主玻璃管与玻璃气室之间的中空小管的第一缩颈处，使碱金属冷凝成液态并滴入玻璃气室中；N2灌装步骤：将玻璃管路上的玻璃螺旋冷阱浸没在液氮杜瓦中，然后打开并调节N2瓶阀门及针阀，以均匀的压力增加速率向玻璃管路中灌入50～70Torr的N2；最后关闭N2瓶阀门； 3He灌装步骤：关闭所述玻璃管路与灌气管路连通的阀门，利用所述真空泵将灌气管路中的N2抽除，再向所述灌气管路中通入3He气体，使所述灌气管路中的3He压强高于玻璃管路中的N2压强的3倍；然后向液氮杜瓦中补充液氮以保持玻璃螺旋冷阱浸没在液氮杜瓦中，打开所述玻璃管路与灌气管路连通的阀门，向玻璃管路中灌入3He气体，直至玻璃管路中的压强达到2～3atm，最后关闭3He瓶阀门；玻璃气室降压步骤：保持所述真空灌气设备的压力变送器与玻璃管路连通，同时关闭其他阀门隔绝其余灌气管路；然后向液氮杜瓦中补充液氮，保持玻璃螺旋冷阱浸没在液氮杜瓦中，再将玻璃气室浸没在液氮杜瓦中，对玻璃气室进行降压降温，当压力变送器度数低于650Torr合0.85atm时，则固定玻璃气室与液氮杜瓦的相对位置，不作进一步降压；玻璃气室封口步骤：采用火焰对中空玻璃管的缩颈熔封并退火，即将所述玻璃气室从所述玻璃管路上分离；最后采用均匀降温的方式使玻璃气室的温度降至环境温度，至此完成极化3He玻璃气室的灌制封装。

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