2026-08-03 บทความต้นฉบับ
การทำความเย็นแบบดีแมกเนไทเซชันแบบอะเดียแบติก (Adiabatic demagnetization refrigeration: ADR) ผลักดันฟิสิกส์เชิงทดลองไปสู่ช่วงมิลลิเคลวิน เทคโนโลยีนี้ ซึ่งสาธิตในเชิงปฏิบัติครั้งแรกในปี 1933 โดย Giauque และ MacDougall ได้ขยายช่วงอุณหภูมิที่เข้าถึงได้จากประมาณ 1K ลงไปถึง 1mK ระบบสมัยใหม่ เช่น ระบบ ADR แบบต่อเนื่องหลายขั้นตอนที่พัฒนาที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ดของ NASA ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำให้เครื่องตรวจจับเย็นลงถึง 0.05 K ระบบเหล่านี้ต้องใช้ช่องผ่านแบบหมุน (rotary motion feedthroughs) ที่รักษาสุญญากาศสูงในขณะที่ทำงานใกล้สนามแม่เหล็กที่หมุนเวียนและมีกำลังสูง ซีลของเหลวแม่เหล็กมาตรฐานเผชิญปัญหาที่เฉพาะเจาะจงที่นี่: ความร้อนที่เกิดจากกระแสเอ็ดดี้และแรงเสียดทานสามารถทำให้เฟอร์โรฟลูอิดเสื่อมสภาพได้ ในปี 2020 Chen Yibiao และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษากฎการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของเหลวแม่เหล็กและผลกระทบต่อการซีล งานของพวกเขายืนยันว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการรักษาแรงดันและอายุการใช้งานของซีล
การรวมแจ็คเก็ตระบายความร้อนด้วยน้ำเข้ากับช่องผ่านเฟอร์โรฟลูอิดโดยตรงช่วยจัดการปัญหาความร้อนที่ต้นเหตุ ด้วยการกำจัดความร้อนอย่างแข็งขัน การออกแบบนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อรักษาของเหลวแม่เหล็กให้อยู่ในช่วงการทำงานที่เหมาะสมที่สุด ข้อกำหนดอุตสาหกรรมสำหรับซีลเหล่านี้ระบุช่วงอุณหภูมิการทำงานตั้งแต่ อุณหภูมิห้องถึง 160°C การรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงล่างของสเปกตรัมนี้เป็นประโยชน์ ช่วยรักษาคุณสมบัติของของเหลว เช่น ความแข็งแรงของการอิ่มตัวด้วยแม่เหล็ก ซึ่ง Gu Hong และคณะ ระบุในปี 2002 ว่าเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพการซีล อุณหภูมิการทำงานที่เย็นและเสถียรยังช่วยลดผลกระทบของแรงโน้มถ่วงต่อการกระจายตัวของของเหลวในซีลขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ ซึ่งเป็นปัญหาที่ He Xinzhi และคณะ ศึกษาในปี 2014 สำหรับระบบ ADR ซีลที่เชื่อถือได้ต้องรักษาระดับสุญญากาศที่สูงมาก โดยข้อกำหนดมักระบุความดันฐานที่ 1E-6 Pa และอัตราการรั่วของฮีเลียมที่อนุญาตต่ำกว่า 9.9E-11 Pa·m³/s
เราจัดหาช่องผ่านเฉพาะทางที่ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมทางความร้อนและสุญญากาศที่ต้องการเหล่านี้