CN114397468A - 一种用于极低温环境的快速传送样品系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于极低温环境的快速传送样品系统及方法，具体：第一步进电机带动样品管在垂直方向上移动；垂直传动杆的一端与第二步进电机连接，另一端与冷盘传动杆连接；冷盘传动杆水平设置在冷盘上，并与垂直传动杆相互垂直；样品管与垂直传动杆平行并均穿过冷盘，且与冷盘传动杆垂直；冷盘传动杆通过传动齿轮与样品管连接；传动齿轮固定在冷盘上；样品管上设置有样品管传动齿，并与传动齿轮啮合；第二步进电机带动垂直传动杆旋转，垂直传动杆带动冷盘传动杆旋转，冷盘传动杆带动传动齿轮转动，使样品管能够在垂直方向上移动。使得之前需要两个人的操作可以一个人使用很少时间操作完成，因此该系统具有便捷性和高效性。

Description

一种用于极低温环境的快速传送样品系统及方法

技术领域

本发明属于机械技术领域，尤其涉及一种用于极低温环境的快速传送样品系统及方法。

背景技术

温度与人们的生活息息相关，从人们生活中冰箱的低温环境到洗澡用的舒适水温，从超导电缆需要的液氦低温温度到喷气式发动机的高温环境，人们的很多工程设施经历着不同的温度。在对物质科学的研究中，温度也同样重要。在物理学和材料学等学科的最前沿领域中，科学家往往会关心材料在不同温度条件下的物质电学性能，在不同温度中，物质科学家往往关心低温甚至极低温条件下的物质特性。因为在低温甚至低于300mK的极低温条件下，热涨落得到有效抑制，材料本身具有的电子结构及其宏观物理特性能够得到更清晰的表现，对人们理解背后的量子力学主导的物理过程产生更深入的理解。

现有技术中存在如下问题：

在科学研究中，能够提供1.5K低温环境的设备是液氦制冷机或者基于液氦压缩机的干式制冷系统，能够提供50mK级别的极低温制冷机有波梅兰丘克(Pomeranchuk)制冷机、绝热去磁制冷机和稀释制冷机。其中，目前商业化程度较高且能够长时间稳定运行的制冷机为稀释制冷机，目前比较成熟的品牌的稀释制冷机可以达到的稳定温度在5mK。稀释制冷技术所具有的优势是，可以支持在低于10mK的本底温度长达数月的连续运行时间，同时也可以支持增设超导磁体施加强磁场的功能，根据需要还能扩大制冷区域体积，非常适合物质科学研究。最近，随着量子计算的兴起，世界各国在量子计算的研发均有大量布局，量子计算机所运行的环境是稀释制冷机提供的极低温环境。

稀释制冷机的使用需要将室温环境的样品放入稀释制冷机的低温区，运行稀释制冷机等待样品温度从室温降至10mK左右的最低温，然后进行极低温环境下的测试。目前部分稀释制冷机更换样品需要将整个设备的温度升高到室温，然后拆下温度屏蔽层，将样品放入稀释制冷机，然后安装好屏蔽层，再启动机器降温。考虑升降温所需要的时间，一般换样品的时间需要2天。

目前牛津仪器等厂商为了降低换样时间，采用的策略是将样品放入样品管中，整个稀释制冷机的温度不升至室温，最低温区温度维持在10K左右的低温，通过样品传送杆将样品管从室温大气环境插入真空低温环境，并在样品管到位之后自动完成用于测量电信号的接头，再将传送杆拔出。由于样品管是室温，所以最低温区域的温度会升高到100K左右，之后进行正常降温。该套方案的降温时间可以控制在10小时以内。目前该套方案需要在低温设备真空腔体顶部至少预留1.5m的空间用于安装传送杆，且更换样品操作过程中至少需要两个人操作，有极大的不便性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种用于极低温环境的快速传送样品系统及方法的技术方案，以解决上述技术问题。

本发明第一方面公开了一种用于极低温环境的快速传送样品系统，所述系统包括：第一步进电机、第二步进电机、垂直传动杆、冷盘传动杆、样品管、冷盘和传动齿轮；所述第一步进电机带动样品管在垂直方向上移动；所述垂直传动杆的一端与所述第二步进电机连接，另一端与所述冷盘传动杆连接；所述冷盘传动杆水平设置在所述冷盘上，并与所述垂直传动杆相互垂直；所述样品管与所述垂直传动杆平行并均穿过所述冷盘，且与所述冷盘传动杆垂直；所述冷盘传动杆通过所述传动齿轮与样品管连接；所述传动齿轮固定在所述冷盘上；所述样品管上设置有样品管传动齿，并与所述传动齿轮啮合；所述第二步进电机带动所述垂直传动杆旋转，所述垂直传动杆带动所述冷盘传动杆旋转，所述冷盘传动杆带动所述传动齿轮转动，所述传动齿轮带动所述样品管在垂直方向上移动。

根据本发明第一方面的技术方案，所述系统包括电动推动杆，所述电动推动杆与第二步进电机连接；所述电动推动杆带动所述冷盘传动杆移动，使所述冷盘传动杆与传动齿轮啮合或者分离。

根据本发明第一方面的技术方案，所述冷盘传动杆两端分别设置有传动杆第一齿轮和传动杆第二齿轮；所述垂直传动杆上设置有垂直传动杆齿轮；

所述传动杆第一齿轮与所述垂直传动杆齿轮啮合；

所述传动杆第二齿轮与所述传动齿轮啮合。

根据本发明第一方面的技术方案，所述冷盘为一个圆盘包括冷盘第一孔和冷盘第二孔，所述冷盘第一孔设置在冷盘中间用于通过所述样品管；所述冷盘第二孔用于通过所述垂直传动杆。

根据本发明第一方面的技术方案，所述系统还包括传热模块，所述传热模块设置在所述冷盘第一孔和所述样品管之间。

根据本发明第一方面的技术方案，所述冷盘、冷盘传动杆、传动齿轮的数量均为3-10个；冷盘传动杆和传动齿轮的个数小于等于冷盘的数量；所述垂直传动杆和样品管的数量均为1个。

根据本发明第一方面的技术方案，所述冷盘、冷盘传动杆、传动齿轮的数量均为5个，且冷盘从上到下逐渐变小。

根据本发明第一方面的技术方案，在所述最小的冷盘的下方设置有样品座，用于盛放下降后的所述样品管。

根据本发明第一方面的技术方案，所述冷盘上设置有冷盘位置探测电极头；所述样品管上设置有样品管位置探测电极头。

本发明第二方面提供一种用于极低温环境的快速传送样品方法，所述方法具体为：运行第一步进电机，将所述样品管送到所述冷盘上，运行第二步进电机，并使所述样品管上的样品管传动齿与所述传动齿轮啮合；所述第二步进电机带动所述垂直传动杆旋转，所述垂直传动杆带动所述冷盘传动杆旋转，所述冷盘传动杆带动所述传动齿轮转动，所述电动推动杆带动所述冷盘传动杆移动，使所述冷盘传动杆与传动齿轮啮合，使所述样品管能够在垂直方向上移动；待所述样品管到达最终位置后，所述电动推动杆带动所述冷盘传动杆移动，使所述冷盘传动杆与传动齿轮分离，停止运行所述第二步进电机，完成所述样品管的传送。

根据本发明第二方面的技术方案，在运行第一步进电机之前，还包括如下方法：

将所述样品管放入过渡舱后，关闭所述过渡仓，并对所述过渡仓抽真空，同时使用过渡舱的电致降温模块对样品管进行预降温，当真空度和预降温均到达预设值后，打开过渡舱和稀释制冷机之间的闸板阀。

可见，本发明提出的方案，由于本发明采用自动控制的方法将样品从室温传送到样品区，不用使用样品传样杆，所以能够节约高达1.5m的设备顶部空间，扩大了实验设备的安装环境兼容性。同时进样过程可以通过程序根据位置和温度传感器对进样状态跟踪，因此只需要用户将样品管放入过渡舱，之后可通过程序自动控制，使得之前需要两个人的操作可以一个人使用很少时间操作完成，因此该系统具有便捷性和高效性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例的一种用于极低温环境的快速传送样品系统示意图；

图2为根据本发明实施例的一种用于极低温环境的快速传送样品系统的样品管传动示意图；

图3为根据本发明实施例的一种用于极低温环境的快速传送样品方法示意图。

图中：1-第一步进电机，2-过渡舱，3-电动推动杆，4-第二步进电机，5-垂直传动杆，501-垂直传动杆齿轮，6-冷盘传动杆，601-传动杆第一齿轮，602-传动杆第二齿轮，7-传热模块，8-样品座，9-释制冷机真空腔外壁，10-制冷机冷头，11-制冷热沉，12-闸板阀，13-电热制冷模块，14-样品管，1401-样品管传动齿，1402-样品管位置探测电极头，15-冷盘，1501-冷盘第一孔，1502-冷盘位置探测电极头，1503-冷盘第二孔，16-传动齿轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

在低温设备或系统领域中，极低温是指可以提供最低1K以下的温度范围的设备或系统，本发明公开了一种用于极低温环境的快速传送样品系统，具体如图1所示，所述系统包括：第一步进电机1、第二步进电机4、垂直传动杆5、冷盘传动杆6、样品管14、冷盘15和传动齿轮16；所述第一步进电机1带动样品管14在垂直方向上移动；所述第一步进电机1控制样品管14运动的范围为第一冷盘之上到过渡舱范围，所述垂直传动杆5的一端与所述第二步进电机4连接，另一端与所述冷盘传动杆6连接；所述冷盘传动杆6水平设置在所述冷盘15上，并与所述垂直传动杆5相互垂直；所述样品管与所述垂直传动杆5平行并均穿过所述冷盘15，且与所述冷盘传动杆6垂直；所述冷盘传动杆6通过所述传动齿轮16与样品管14连接；所述传动齿轮16固定在所述冷盘15上；所述样品管14上设置有样品管传动齿1401，并与所述传动齿轮16啮合；为了能够实现点击驱动的传样，样品管14的壁上设计有螺纹即样品管传动齿1401，螺纹与冷盘上的传动齿轮16咬合，从而起到齿轮转动将样品管14传下去的功能。所述第一步进电机1可以带动样品管14在垂直方向上传动，所述第二步进电机4同样通过一套传动系统也能够带动样品管14在垂直方向上传动。

所述第二步进电机4带动所述垂直传动杆5旋转，所述垂直传动杆5带动所述冷盘传动杆6旋转，所述冷盘传动杆6带动所述传动齿轮16转动，所述传动齿轮16带动所述样品管14在垂直方向上移动。

第二步进电机4为旋转式步进电机是为了将旋转的动力通过垂直传动杆5传至各层冷盘上的传动齿轮16上。垂直传动杆5具有很好绝热性能，并固定在第二步进电机4的转轴上。

所述系统包括电动推动杆3，所述电动推动杆3与第二步进电机4连接；所述电动推动杆3带动所述冷盘传动杆6移动，使所述冷盘传动杆6与传动齿轮16啮合或者分离。

为了减少在不使用冷盘传动杆6的时候的漏热，不使用冷盘传动杆6的时候需要通过电动推动杆3将冷盘传动杆6拉起，使冷盘传动杆6与传动齿轮16分离。可以达到使用时齿轮咬合、不使用时候分离的目标。

如图2所示，所述冷盘传动杆6两端分别设置有传动杆第一齿轮601和传动杆第二齿轮602；所述垂直传动杆5上设置有垂直传动杆齿轮501；

所述传动杆第一齿轮601与所述垂直传动杆齿轮501啮合；

所述传动杆第二齿轮602与所述传动齿轮16啮合。

所述冷盘15为一个圆盘，中间设置有圆孔为冷盘第一孔1501用于通过所述样品管14；在靠近所述冷盘15边缘的位置还有设有冷盘第二孔1503用于通过所述垂直传动杆5。当然，冷盘上的孔有多个，冷盘第一孔1501和冷盘第二孔1503仅仅是冷盘上的其中两个而已。

由于竖直的垂直传动杆5较长且经历多个温度区间，为了减少转动时候的摆动，在各个冷盘上有一个小洞即冷盘第二孔1503，用以在水平自由度上锁死垂直传动杆5，防止左右晃动，同时能够在一定程度上起到传热的作用。

所述系统还包括传热模块7，所述传热模块7设置在所述冷盘第一孔1501和所述样品管14之间，其中传热模块可以是弹簧片，在传热的同时还可以用于夹持所述样品管14。

所述样品管14是存放样品并将样品的电信号线连接出来的装置，是样品从室温大气进入低温真空样品区的结构。样品管14在各级冷盘15处需要进行传热，将样品管14本身的热量通过良好的热接触传递给冷盘15，因此冷盘15传热结构是必须的。冷盘传热结构式一圈固定在冷盘上的传热模块7，样品管可以在传热模块7围着的孔中通过并被传热模块7压紧，能够起到传热的作用，其中传热模块7具体为弹簧片。

所述冷盘15、冷盘传动杆6、传动齿轮16的数量均为3-10个；其中，可以一个冷盘配套一个冷盘传动杆6和一个传动齿轮16；同时也可以冷盘传动杆和传动齿轮的个数小于等于冷盘的数量；根据不同使用需求，部分冷盘可不配备冷盘传动杆和传动齿轮，所述垂直传动杆5和样品管14均为1个。

在一些实施例中，具体地，所述冷盘15、冷盘传动杆6、传动齿轮16的数量均为5个，且冷盘15从上到下逐渐变小。

如图1所示，为根据本发明实施例的一种用于极低温环境的快速传送样品系统示意图，所述系统还包括过渡舱2，释制冷机真空腔外壁9，制冷机冷头10，制冷热沉11，闸板阀12，电热制冷模块13等。

本发明的系统主要用于稀释制冷机及其他低温设备的样品传递，主要描述该样品传样系统与稀释制冷机其他部件的位置关系。稀释制冷机和该部件有关的部分已经画在图中，稀释制冷机内部为真空环境，一般来说有5个冷盘，从上到下温度依次降低，每个冷盘中心有可以供样品管14通过的开孔即冷盘第一孔1501。

在所述最小的冷盘的下方设置有样品座8，用于盛放下降后的所述样品管14。

在样品传送阶段，需要明确样品管14的位置，因此在各个冷盘处会存在样品管位置传感器，通过电位或者电阻判断样品管是否达到该冷盘，同时可通过步进电机的运转长度判断样品管输送位置。两种方法同时使用提高系统稳定性。控制结构就是控制端微型电脑，通过传感器、各个冷盘温度计回传数据判断应该继续启动步进电机传送样品还是在该冷盘等待降温，具体优选的，可以通过在冷盘15上设置冷盘位置探测电极头1502；在所述样品管14上设置样品管位置探测电极头1402，完成位置控制。

在样品传送阶段，需要明确样品管的位置，因此在各个冷盘处会存在样品管位置传感器，通过电位或者电阻判断样品管是否达到该冷盘，同时可通过步进电机的运转长度判断样品管输送位置。两种方法同时使用提高系统稳定性。控制结构就是控制端微型电脑，通过传感器、各个冷盘温度计回传数据判断应该继续启动步进电机传送样品还是在该冷盘等待降温。

综上，本发明可以高效自动化换样，通过多级降温的方式提高样品降温时的制冷功率；采用电动制冷的预制冷模式，将尽可能多的热量先导出样品管，从而减少进出样品对系统热稳定性的影响；在一级冷盘之上采用弱连接热沉，使得样品管在进入一级冷盘之前先降温到一定温度，减小样品进入一级冷盘对于整个系统温度稳定性的影响；采用电动推动杆和步进电机的组合，完成可分离式传动装置。

实施例2：

根据实施例1所述的一种用于极低温环境的快速传送样品系统，对应提供一种用于极低温环境的快速传送样品方法，如图2一种用于极低温环境的快速传送样品系统的样品管传动示意图，对应的具体方法包括：

运行第一步进电机，将所述样品管送到所述冷盘上，运行第二步进电机，所述第二步进电机带动所述垂直传动杆旋转，并使所述样品管上的样品管传动齿与所述传动齿轮啮合；所述垂直传动杆带动所述冷盘传动杆旋转，所述冷盘传动杆带动所述传动齿轮转动，所述电动推动杆带动所述冷盘传动杆移动，使所述冷盘传动杆与传动齿轮啮合，使所述样品管能够在垂直方向上移动；待所述样品管到达最终位置后，所述电动推动杆带动所述冷盘传动杆移动，使所述冷盘传动杆与传动齿轮分离，停止运行所述第二步进电机，完成所述样品管的传送。

当然在一些具体的实施例中，在启动上述方法之前，还包括如下方法：

将所述样品管放入过渡舱后，关闭所述过渡仓，并对所述过渡仓抽真空，同时使用过渡舱的电致降温模块对样品管进行预降温，当真空度和预降温均到达预设值后，打开过渡舱和稀释制冷机之间的闸板阀。

在一些具体的实施例中，尤其是针对极低温的设备，具体用于极低温环境的快速传送样品方法为：将样品管放入过渡舱，关闭过渡仓，使用过渡舱的电致降温模块将样品管预降温，待温度稳定，过渡舱使用分子泵抽真空且真空度稳定之后，打开过渡舱和稀释制冷机之间的闸板阀，然后启动第一步进电机将样品管送到第一冷盘弱连接的热沉上，等待几分钟完成第二步预降温，温度稳定之后，继续使用第一步进电机推动样品管往下，进入第一个冷盘后，且移动到探测器(样品管位置探测电极头1402)的位置之后，系统测量到样品管到位，第一步进电机停止运行，这时候第一冷盘温度上升，样品管温度下降，此时等待第一冷盘的温度降低后，启动第二步进电机，同时所述电动推动杆3使所述冷盘传动杆6与所述传动齿轮16啮合；所述第二步进电机带动所述垂直传动杆旋转，所述垂直传动杆带动所述冷盘传动杆旋转，所述冷盘传动杆带动所述传动齿轮转动，所述电动推动杆带动所述冷盘传动杆移动，使所述冷盘传动杆与传动齿轮啮合，使所述样品管能够在垂直方向上移动；并将样品管移动到第二冷盘，以此类推，各冷盘依次进行，直到样品管被移动到最底部插入样品座8，在样品传送阶段，需要明确样品管的位置，因此在各个冷盘处会存在样品管位置传感器，通过电位或者电阻判断样品管是否达到该冷盘，同时可通过步进电机的运转长度判断样品管输送位置。

具体地，在一些实施例中，在样品传送阶段，需要明确样品管14的位置，因此在各个冷盘处会存在样品管位置传感器，通过电位或者电阻判断样品管是否达到该冷盘，同时可通过步进电机的运转长度判断样品管输送位置。两种方法同时使用提高系统稳定性。控制结构就是控制端微型电脑，通过传感器、各个冷盘温度计回传数据判断应该继续启动步进电机传送样品还是在该冷盘等待降温，具体优选的，可以通过在冷盘15上设置冷盘位置探测电极头1502；在所述样品管14上设置样品管位置探测电极头1402，完成位置控制。

当样品管被移动到最底部插入样品座8后，可以通过在冷盘15上设置冷盘位置探测电极头1502和在所述样品管14上设置样品管位置探测电极头1402，完成位置控制，触发控制系统，运行第二步进电机，使所述冷盘传动杆6与所述传动齿轮16分离，至此，整个系统继续降温完成后续工作和工序。

在一些具体的实施例中，具体也可以参照图3的控制流程，实施和控制整个系统，为了方便理解，图3中的步进电机1即为实施例1-2中的第一步进电机，步进电机2即为实施1-2中的第二步进电机，冷盘的数量可以是N个，也可以是实施例1中优选的方案冷盘数量设置为5个。

综上，本发明各个方面的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明提供了一种用于极低温环境的快速传送样品系统及方法，由于本发明采用自动控制的方法将样品从室温传送到样品区，不用使用样品传样杆，所以能够节约高达1.5m的设备顶部空间，扩大了实验设备的安装环境兼容性。同时由于样品传样杆一般比较沉重，需要两个人同时操作，该发明使得之前需要两个人的操作可以一个人使用很少时间操作完成。同时进样过程可以通过程序根据位置和温度传感器对进样状态跟踪，因此只需要用户将样品管放入过渡舱，之后可通过程序自动控制，样品管可以在不同冷盘出停留降温，提高了降温过程中的制冷功率，降低样品降温所需要的时间，因此该系统具有便捷性和高效性。

请注意，以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于极低温环境的快速传送样品系统，其特征在于，所述系统包括：第一步进电机、第二步进电机、垂直传动杆、冷盘传动杆、样品管、电动推动杆、冷盘和传动齿轮；所述第一步进电机带动样品管在垂直方向上移动；所述垂直传动杆的一端与所述第二步进电机连接，另一端与所述冷盘传动杆连接；所述冷盘传动杆水平设置在所述冷盘上，并与所述垂直传动杆相互垂直；所述样品管与所述垂直传动杆平行并穿过所述冷盘，且与所述冷盘传动杆垂直；所述冷盘传动杆通过所述传动齿轮与所述样品管连接；所述传动齿轮固定在所述冷盘上；所述样品管上设置有样品管传动齿，并与所述传动齿轮啮合；所述第二步进电机带动所述垂直传动杆旋转，所述垂直传动杆带动所述冷盘传动杆旋转，所述冷盘传动杆带动所述传动齿轮转动，使得所述样品管能够在垂直方向上移动；所述电动推动杆与所述第二步进电机连接；所述电动推动杆带动所述冷盘传动杆移动，使所述冷盘传动杆与传动齿轮啮合或者分离。

2.根据权利要求1所述的用于极低温环境的快速传送样品系统，其特征在于，所述冷盘传动杆两端分别设置有传动杆第一齿轮和传动杆第二齿轮；所述垂直传动杆上设置有垂直传动杆齿轮；

所述传动杆第一齿轮与所述垂直传动杆齿轮啮合；

所述传动杆第二齿轮与所述传动齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的用于极低温环境的快速传送样品系统，其特征在于，所述冷盘包括冷盘第一孔和冷盘第二孔，所述冷盘第一孔设置在冷盘中间用于通过所述样品管；所述冷盘第二孔用于通过所述垂直传动杆。

4.根据权利要求3所述的用于极低温环境的快速传送样品系统，其特征在于，所述系统还包括传热模块，所述传热模块设置在所述冷盘第一孔和所述样品管之间。

5.根据权利要求4所述的用于极低温环境的快速传送样品系统，其特征在于，所述冷盘、冷盘传动杆和传动齿轮的数量均为3-10个；冷盘传动杆传动齿轮的个数小于等于所述冷盘的数量；所述垂直传动杆和所述样品管的数量均为1个。

6.根据权利要求5所述的用于极低温环境的快速传送样品系统，其特征在于，所述冷盘、冷盘传动杆和传动齿轮的数量均为5个，且所述冷盘从上到下逐渐变小。

7.根据权利要求6所述的用于极低温环境的快速传送样品系统，其特征在于，在最小的冷盘的下方设置有样品座，用于盛放下降后的所述样品管。

8.根据权利要求7所述的用于极低温环境的快速传送样品系统，其特征在于，所述冷盘上设置有冷盘位置探测电极头；所述样品管上设置有样品管位置探测电极头。

9.一种采用如权利要求1-8之一所述的快速传送样品系统实现极低温环境下的快速传送样品的方法,其特征在于，该方法包括：

运行第一步进电机，将样品管送到所述冷盘上，运行第二步进电机，并使所述样品管上的样品管传动齿与所述传动齿轮啮合；所述第二步进电机带动所述垂直传动杆旋转，所述垂直传动杆带动所述冷盘传动杆旋转，所述冷盘传动杆带动所述传动齿轮转动，所述电动推动杆带动所述冷盘传动杆移动，使所述冷盘传动杆与传动齿轮啮合，使所述样品管能够在垂直方向上移动；待所述样品管到达最终位置后，所述电动推动杆带动所述冷盘传动杆移动，使所述冷盘传动杆与传动齿轮分离，停止运行所述第二步进电机，完成所述样品管的传送。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于，在运行第一步进电机之前，还包括如下方法：

将所述样品管放入过渡舱后，关闭所述过渡仓，并对所述过渡仓抽真空，同时使用过渡舱的电致降温模块对样品管进行预降温，当真空度和预降温均到达预设值后，打开过渡舱和稀释制冷机之间的闸板阀。

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