近日，清华大学实验室管理处对第十八届“清华大学实验技术成果奖”获奖名单进行了公示，共有14个院系单位39项成果参评，最终15项成果获奖，其中一等奖4项、二等奖11项。分析中心有机分析平台磁共振实验室与国仪量子公司合作的成果《电子顺磁共振波谱仪 6K 干式超低温系统》荣获一等奖。

成果名称：电子顺磁共振波谱仪 6K 干式超低温系统

获奖人员：杨海军、李文郁、陈阳、范莹莹、李勇

成果简介：相比于传统的“湿法”低温系统，干式低温系统利用低温冷头压缩技术，规避了连续液氦消耗的问题，可以将氦气进行压缩，实现循环利用。基于此，干式低温系统不但降低了运行成本，而且为超过 12 小时的长时间稳定测试提供了条件。低温技术在电子顺磁共振波谱（EPR）研究中的优势主要包括以下四个方面：(1)提高谱仪灵敏度；(2)提高样品稳定性；(3)减弱溶液样品极性溶剂的影响；(4)延长样品的弛豫时间 T1 和T2，为脉冲顺磁自旋回波的检测提供条件。目前超低温 EPR 测试通常采用液氦冷却系统来实现，但受到全球氦气供应不足、气体价格不断上涨等因素的影响，低温系统运行成本高昂（一般消耗 2L 液氦/小时），难以长时间持续运行，致使许多低温实验无法完成。通过和国仪量子公司合作，自主研发并成功构建了干式变温单元，以氦气为循环气体，GM 制冷机为冷源达到闭式循环制冷。该干式变温单元与国仪量子公司生产的 X 波段脉冲式电子顺磁共振谱仪（EPR100）联用，可实现 6K～300K 温度范围内的连续波和脉冲 EPR 保持 100 小时以上稳定测试，并且运行成本仅为液氦冷却系统的五分之一左右。目前，本项目成功搭建了国内第一台可以稳定运行的干式 6 K 超低温系统。