超导计算机芯片测试低温系统的方案设计及测试数据

目前，超导计算机的 CPU 是工作在具有极佳磁屏蔽性能的液氦低温系统内部，CPU 浸没在杜瓦内部的液氦中，通过外部控制系统维持液面。然而，液氦杜瓦的容量有限，需要定期补充液氦，同时控制系统存在一定的电磁干扰。这有悖于未来超导 CPU 的连续不间断的工作模式。针对这一问题，需要研制一套无磁、温度稳定性极高同时不需要补充液氦的液氦低温系统，从而保证超导CPU 始终在无磁、温度稳定性高的液氦液面以下的环境。为此，需要在液氦低温系统的基础上增加氦气液化回收系统，保证低温系统实现液氦“零蒸发”模式。此外, 由于氦气液化回收系统中存在制冷机等结构，将会加剧电磁干扰，同时也会引入振动的问题。而超导 CPU 对磁场、温度以及振动都极其敏感，因此该系统需要在实现氦气液化回收的基础上保证测试环境内极低的磁场以及极佳的温度稳定性。