圆柱定程干涉法声速测量系统的实验测试

研究了圆柱腔体共振频率的测量方法,测试了新建立的声速实验系统,结果显示圆柱共鸣腔具有较高的信噪比,共振频率的测量不确定度小于5×10^-6。采用Ar气（99.999%）标定了声速共鸣腔的有效长度,不确定度为1.8×10^-5。开展了303～333 K下CO₂的气相声速实验研究,实验结果表明,当实验工质具有较高的纯度（>99.995%）时,气相声速的测量精度优于0.01%。     

移动通信GSM900系统用高温超导滤波器设计与测试

本研究设计了应用于移动通信中使用最广泛的GSM900系统的12节高温超导微带滤波器。由于采用新型谐振器结构，该滤波器具有结构紧凑、带边陡峭的优点。滤波器的中心频率为902．5MHz，带宽25MHz。在50K的测试温度下实验结果与设计结果较好地符合，通带内插入损耗小于0．25dB。基于测试结果，本还详细讨论了基片的介电常数和测试温度对滤波器中心频率的影响。     

硅二极管低温温度计性能实验与分析

主要介绍了一款硅二极管温度计以及其配套干、湿式低温测试系统,对其灵敏度、互换性、测温精度、重复性等进行实验,并拟合了标准特性曲线。结果表明：互换性温差低至±0.2 K@4 K;低温下灵敏度最高可达-38 mV/K;测温精度<12 mK@77 K;适合低温下的测温应用。     

利用自发布里渊散射测量液体声速

为了克服共振干涉法在液体的热力学声速和高频声速测量方面精度不高的问题, 本文建立了一种基于自发布里渊散射原理的测定液体声速的实验装置. 利用法布里-珀罗干涉仪对散射光进行扫描滤波, 数据采集卡结合光子计数器对散射光进行探测, 设计了一种散射光信息采集分析方法. 该实验方法有效的解决了传统布里渊散射方法中信号失真的问题, 显著地提升了液体声速测量精度. 对308.6–906.2 MHz内298.15 K饱和液相CCl₄声速进行了测量, 测量结果与文献值具有较好一致性. 利用法布里-珀罗干涉仪周期性扫描的滤波原理, 通过在测量得到的布里渊频移上加减整数倍个自由波谱区, 得到了更大频率的波谱信息, 进而设计一种测定介质高频声速的方法. 对CCl₄在5406.1–5521.0 MHz频段内的声速进行了测量. 实验结果显示, CCl₄的热力学声速随频率无明显变化, 而高频声速随频率的增大呈增大趋势且远大于热力学声速, 证实CCl₄具有色散现象.     

低温放大器噪声测试平台结构设计与测试方法

本文介绍了一种低温放大器快速准确噪声测试方法,及低温测试平台的结构设计,分析了测试系统的测量误差,并给出测试平台在L波段低温放大器测试结果,噪声测试误差<±1.5 K。结果表明,高精度噪声测试系统的建立为低温放大器的研制提供了必要条件。     

小型传导冷却低温系统热分析与实验研究

传导冷却型低温系统中,各结构组件间的热平衡过程是以固体间热传导的形式向制冷机实现热量传递。由于各冷却部件降温条件的差异,会导致系统内部温度分布不均匀,影响被测样品性能测量,需对系统结构开展热分析与实验研究。借助ANSYS软件,建立了小型低温系统三维模型并进行了热分析,结果显示,预期系统最低温度为2.38 K,冷屏最大温差不超过1.0 K,样品台最大温差不超过0.1 K。同时,采用一套2.2 W@4.2 K双级制冷机作为冷源,完成了低温系统降温与精准控温实验。实验结果表明,冷屏误差不超过1.5 K,样品台误差不超过0.01 K,与模拟分析结果吻合良好,满足系统要求,验证了传导冷却低温系统热分析方法的准确性以及实验装置测温的可靠性,为类似装置的热分析及其设计提供了参考。     

X波段低温低噪声放大器的研制

介绍了X波段低温低噪声放大器的设计和实验结果。该放大器采用HEMT器件三级级联,频率范围为8 500MHz~8 850 MHz,在环境温度大约20K的环境下,噪声温度小于11K,输入输出回波损耗小于-25dB,功耗小于25mW,0~40GHz内无条件稳定。     

超导磁体测试用固氮低温系统开发

为简便地实现超导磁体在15～20 K温度区间下的性能测试,项目组成功设计、装配了一套利用固氮作为辅助制冷剂的低温测试系统,并使用二硼化镁材料绕制的小型线圈进行了磁体测试实验。测试表明,该低温测试系统能在约48 h内达到目标温度,且在磁体通流测试过程中保持系统的温度稳定,足以满足超导磁体测试的需求。     

利用超声光栅研究声速与液体性质

设计并搭建了超声光栅,观察了激光经过光栅形成的衍射斑纹,测量了声速;并利用超声光栅测定了不同温度、不同浓度的NaCl溶液中的声速,给出了声速-水温和声速-溶液浓度的依赖关系.水的温度每升高1℃,3.974 MHz的超声波的声速增加2.09 m/s,16.574 MHz的超声波的波速增加2.04m/s;声速随着NaCl溶液浓度的增大线性增加,NaCl溶液浓度每升高1%,3.974 MHz的超声波声速增加13.637 m/s,16.574 MHz的声波声速增加11.757 m/s.在此基础上,分析了不同频率的超声波对实验规律的影响,认为不同频率的超声波在相同条件下测量的溶液中声速大小的不同源于测量的随机误差.     

液体声速随温度变化的特性研究

集成温度传感器（Integration temperature sensor）简称（ITS）应用于声速测量系统。用实验的方法,研究了液体中声的传播速度与温度变化的关系,并对水进行了实际测量。实验证明了这一测试系统的实用性和可靠性,为液体声速的进一步研究,提供了理想的实验依据和测量方法。     

氮化铝陶瓷低温热导率的实验研究

根据轴向稳态热流法原理 ,实验研究了 Al N陶瓷的低温热导率 ,为高温超导制冷机直接冷却提供了必要的实验数据。 Al N的热导率在 30～ 170 K之间 ,随温度的升高而增大 ,在 10 0 K时达到 5 8.36 W/ (m· K)。根据平均自由程理论 ,对影响氮化铝陶瓷热导率的微观因素进行了分析 ,影响本次测试氮化铝样品低温热导率的主要因素为声子与缺陷之间的散射。     

基于集成温度传感器的液体声速—温度特性测试系统研究

将集成温度传感器（Integration temperature sensor）简称（ITS）应用于声速测量系统。研究了液体中声的传播述度与温度变化的关系,并对水进行了实际测量。实验证明了这一测试系统的实用性和可靠性,为液体声速的进一步研究,提供了理想的实验依据和测量方法。     

低温真空泵用紧凑型两级G-M制冷机实验研究

文章详细描述了针对低温真空泵用的紧凑型两级G-M制冷机的实验系统和测试方法;试验测试了不同的蓄冷材料,尤其是磁性蓄冷材料来提高制冷机性能;在一种结构十分紧凑的两级G-M制冷机上,在12K获得了4W的制冷量,最低制冷温度为7.3K。文中还对该制冷机在没有吸附装置的情况下做了对比实验研究,有利于扩展G-M制冷机的用途。     

LiKSO4的低温衰减峰和弹性反常

本文报道了利用超声回波法,观察了在170—273K 温区,LiKSO_4的声速和声衰减系数随温度的变化,发现在此温区,LiKSO_4有两次相变发生,即 I 相■Ⅱ 相,Ⅱ 相■Ⅲ相.对实验结果进行了讨论.     

猪的新鲜离体软组织的超声衰减和速度

本文使用脉冲插入取代法测量了猪的6种新鲜软组织(血管、脑、肾、心、脾及肝)的超声衰减和传播速度。在37℃下,6种软组织的超声衰减系数a_s与频率a_s-f~n之间均满足幂函数关系。在所研究的l—13MHz频段内,n值在0.96—1.39之间。六种软组织的超声速度均表现出微量但颇为明显的频散现象,在5—13MHz频段内平均频散量为0.11—0.38m/s.在7一37℃温度范围内对脑组织超声衰减和传播速度的研究表明:声速(1MHz)随温度单调上升,变化趋势与水中声速类似。声衰减(1、3、5MHz)则随温度上升而下降,但对较低频率,下降的速度变缓。6种软组织的声速值(5MHz,37℃)近似地与它们各自的总蛋白含量成正比,蛋白含量每增加1％约使声速升高2.9m/s。     

G-M制冷机辐射屏温度随动控制

该文提出低温与超导系统温度控制新方法 -基于泛逻辑代数的温度随动控制。这是一种以低温实验为基础 ,依据概念和专家知识的泛逻辑控制 ,控制特性用一组泛逻辑代数方程描述 ,从而可以有效解决 G- M制冷机辐射屏温度的随动控制问题。该系统可应用于低温界面热阻实验和超导材料热物性测试等。温度随动控温范围为 4 0 K- 15 0 K,精度优于3K。这对低温与超导技术等有重要意义     

两种延迟线玻璃材料的超声衰减

本文应用超声脉冲回波技术,测量了两种延迟线玻璃材料SiO_2和FO_5的超声衰减,给出15K至300K温度条件下、10MHz至250MHz频率范围内两种材料的超声衰减系数随频率和温度的变化关系。实验结果表明。在50K温度附近出现一个大的吸收峰,在150K以上温区衰减系数与频率的关系近似成平方规律。最后,对实验结果进行了讨论。     

干涉法测量气体低压下声速的实验研究

介绍了干涉法测量气体声速的试验原理和变程干涉声速测量的实验系统,使用本套测量系统测得的气体声速的精度可达5×10-4。根据热力学原理,分析了气体声速与理想气体比定压热容之间的物理关系。在本套实验系统上测得了一批高精度的新环保制冷剂的气相声速数据,并可进一步确定其理想气体比定压热容.     

固井水泥传输函数及其含水成份对声速和声衰减影响的实验研究

本文采用实验方法初步研究了固井水泥的超声传输函数、声衰减和频率的关系以及含水饱和度对声速和衰减的影响。实验中我们对若干种不同型号、水灰比和固化温度的水泥样品进行了声传输函数测量,测量频段为1.5MHz—4.5MHz。并使用中心频率为1.25MHz探头测量了固井水泥含水饱和度对声速和声衰减的影响。结果表明,在本测量频段内,各种固井水泥的声衰减系数主要与频率一次方成正比。随着固化温度的增加,固井水泥的声衰减系数有增大的趋势,水灰比由40％增至50％时,衰减系数有减小的趋势。固井水泥含水饱和度变化对声衰减影响剧烈,当含水饱和度由100％降至80％时,声衰减增加最快。含水饱和度变化对固井水泥声速度的影响不大。     

冷冻靶技术研究

在低温物理研究方面，完成高压充气冷冻装置设计工作。设计指标为：充气压力100MPa，增压速率0．5-25MPa／h(可控)，靶丸充注时间6-300h，最小冷却速率1K／min，压力控制精度0．25MPa。系统冷源采用功率0．5-1W、最低温度4．2K的低温制冷机冷却。这种系统使用灵活、方便，只要有电源就可以开展正常的实验，实验时间不受限制，制冷机运行时有微小的振动。