近日,仇旻教授科研团队在器件热管理领域取得了显著进展,2022级博士生裴海月的研究成果“Micromachined Joule–Thomson cooling for long-time and precise thermal management”成功被《Review of Scientific Instruments》期刊收录。该论文详尽阐述了一种微型节流制冷芯片热管理的创新方法,为光电器件的热管理开辟了新途径。
在低温光电子器件,尤其是红外探测器的应用中,维持极低的工作温度是至关重要的。这些器件的高效运行依赖于精确的热管理。然而,传统的液氮制冷方法存在诸多限制,如需要频繁补充液氮和冰堵问题,这些都严重制约了器件的长时间稳定运行。为了克服这些挑战,仇旻教授团队提出了一种新颖的微型节流制冷热管理方案。该技术利用微纳米尺度的微流道和氮气节流制冷机制,不仅耗气率低、振动小,而且能够在真空杜瓦内与光电材料有效耦合。
该论文详细阐述了装置构造、实验方法和结果分析。实验数据表明,与传统制冷技术相比,这项技术在氮消耗量相同的情况下,显著延长了低温运行时间,降低了振动水平,同时提供了足够高的温度稳定性和温度均匀性。此次研究成果的发表,为低温光电子器件的热管理提供了新的视角和解决方案。