近日，我组（热化学研究组，DNL1903）在低温量热仪器研制方面取得新进展，研制了一台Gifford-MacMahon（G-M）式制冷绝热量热仪，实现了无液氦环境下4-100 K温区凝聚态物质热容精密测量。

热容是与物质状态和能量性质紧密相关的基础热力学参数，通过热容测定能够获得熵、焓、吉布斯自由能等热力学函数，还能在液氦温区探究晶格、超导、磁性、相变等具有理论研究与应用价值的科学现象，为相关热力学问题研究提供指导依据。绝热量热法是测量凝聚态物质热容最准确、可靠的方法。

热化学组长期从事低温热容绝热量热技术开发与仪器研制工作，先后在4.2-600 K温区建立了一系列精密绝热量热仪器（Thermochim. Acta, 1991; Thermochim. Acta, 1995;J. Therm. Anal. Calorim., 2008）。然而，这些仪器需使用液氮或液氦以获取低温测量环境，实验成本高且操作繁琐，成为限制绝热量热技术发展与低温热容研究的瓶颈之一。

针对以上问题，本工作利用无液氦闭循环G-M制冷机获取液氦温度，研制出了一台无液氦式低温热容绝热量热仪，实现了无液氦环境下液氦温区凝聚态物质热容精密测量。经标准物质热容测量验证，量热仪在4-100 K温区热容测量精度±0.8%、准确度±1.5%，为液氦温区热容测量与相关热力学问题研究提供了经济、便捷、可靠的量热实验手段。

相关研究成果以“Design and construction of a refrigerator-cooled adiabatic calorimeter for heat capacity measurement in liquid helium temperature region”为题，近日发表在《科学仪器报告》（Review of Scientific Instruments）上。该工作第一作者为我组罗积鹏博士。上述工作得到中国科学院仪器设备功能开发技术创新项目、国家自然科学基金等项目的资助。（文/图 罗积鹏）

文章链接：https://doi.org/10.1063/5.0159807