国产GaAs二极管的低温性能

在低温下,二极管正向压降是随着温度的降低而增加.早在六十年代初期,利用二极管的这一特性,探索低温测温技术就已引起人们的广泛兴趣.1966年GaAs二极管温度计进入了商品市场.为低温测量、控温技术增添了新的内容。 人们通常认为.GaAs二极管温度计的优点为(1)量程宽(1—400K),(2)受磁场影响不大.但是,有的GaAs二极管在30K下灵敏度不高,有的在10—20K有一灵敏度的     

用氦制冷机测量纯铜低温热导率

在纯铜低温热导率测量实验中原有实验装置利用液氮充当冷源,只能测量78 K到室温的纯铜的热导率. 新的装置改用氦制冷机,其测温范围的低温端可延伸至9 K. 测量结果的不确定度为3%.     

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。     

Ka波段低温低噪声放大器的研制

介绍了Ka波段低温低噪声放大器的设计和试验结果。在物理温度小于20K的环境下,噪声温度小于23K,输入输出回波损耗小于-12dB,0¹00GHz内无条件稳定。该组件将用于接收系统中的低温接收前端,能提高雷达的灵敏度和有效作用距离。     

Ka频段低温限幅放大器设计

通过对核心低温器件进行低温参数测试的方式进行选型和设计,制作了一款MMIC集成结构的Ka频段低温限幅放大器,测试结果表明,在物理环境温度20 K下,工作频带32 GHz~38 GHz范围内,其噪声温度T_e≤73 K,增益≥16.8 dB,限幅耐功率电平≥2 W,能够有效提升接收机系统灵敏度和抗烧毁能力。     

薄膜Pt电阻温度计的标定及低温磁阻

本对薄膜铂电阻温度计一４．５Ｋ－２５０Ｋ温区及０－５Ｔ纵向磁场下的进行标定，并对其在Ｔ〈５０Ｋ的磁阻效应进行了讨论。实验曲线细致光滑，实验数据表明它在低温下仍有一定测温灵敏度，如在１０Ｋ时每度仍有十几微伏的变化。     

X波段高灵敏度超导前端组件

X波段超导前端组件应用于高灵敏度接收机,选频放大微弱信号,抑制发射泄露信号干扰,能够显著提高接收机的灵敏度和抗干扰能力。该组件主要包括三种器件:高温超导滤波器、低温低噪声放大器和低温隔离器。组件在15K温度平台下,主要性能指标为:等效噪声温度小于13K,增益31dB,发射频率抑制度大于110dB,承受阻带连续波功率3W,输入输出驻波比均小于1.25。     

红外探测器TPS434低温、磁场性能研究

以商用高灵敏度红外探测器TPS434为研究对象,测量了其灵敏度随温度(280～10 K)、辐射的调制频率、磁场变化(0～6 T)的相关信息。从实验结果得到：TPS434的灵敏度随着温度降低而降低,随辐射的调制频率增加而衰减,但是低温下的衰减速率变缓,说明探测器的弛豫时间变短;热电堆的温差电动势在低温下会随磁场发生线性变化,可以通过线性拟合扣除磁场对测量结果的影响。由实验所得数据估算等效噪声功率NEP以及最小可检测功率Pmin,对TPS434作为THz探测器的可行性进行了分析。     

重电子金属CeCu(6-x)Nix低温电阻与比热的研究

测量了重电子金属CeCu6-xNix(x=0,005,01,015,02)01K—250K的低温电阻和5K—70K低温比热,发现样品电阻的极大值温度随着掺Ni含量的增大而急剧下降,这一现象反映少数与Ni邻近的Ce离子在极低温下磁矩的加强和整个Ce离子点阵对导电电子相干散射的减弱.与此相反,低温电子比热系数γ在较低温度下近于常数,而在8K附近因有效质量变大而明显上升,但γ明显上升的温度,对Ni的含量却不敏感,表明绝大部分Ce离子的状况并未受到影响 关键词： 重费米子系统 低温比热 低温电阻     

Er^(3+)/Tm^(3+)分区掺杂结构的比率型光子上转换低温探针EI北大核心CSCD

利用溶剂热法制备了六角相NaYF_(4)∶20%Yb,2%Er@NaYF_(4)@NaYbF_(4)∶0.5%Tm@NaYF_(4)多层核壳结构稀土掺杂上转换纳米粒子,研究其在低温场(10~295 K)及980 nm激发下分别来自于Er^(3+)的绿色与红色以及Tm^(3+)的蓝色发光的上转换发光性质。结果显示,绿光强度随温度升高呈现出先增后降的变化趋势,而蓝光强度随温度升高呈现热衰减的趋势。本工作利用发光强度比的测温方法实现了精准的温度测量,相对灵敏度可达3.2%·K^(-1)。并通过改变外层发光壳层的厚度调节发光强度比,进一步应用于低温场光学防伪。     

不同封装光纤低温测温性能研究

基于拉曼散射的分布式光纤温度传感器由于具有抗电磁干扰、耐高压、可连续测温等优点,在超导电缆及相关超导电力装置中具有潜在应用场景.在超导电缆低温运行环境中,常规光纤封装材料耐低温性能差,其收缩变形会降低光纤测温性能甚至破坏光纤结构.本文对低温下不同封装光纤测温性能展开研究,选择四种光纤样品,在77～287 K温度区间内对其进行了稳态和动态温度测量实验,分析了低温下不同封装材料、结构和厚度等因素对光纤测温性能的影响,给出了适用于液氮低温测温的光纤封装材料和结构,实验验证了聚烯烃紧套光纤在时间和空间上连续测温的可行性.     

深低温吸附材料分析表征系统的研制

为了研究某些吸附材料在4.2K条件下的吸附分离特性,研制了一套深低温吸附材料分析表征系统;该系统采用4.2K G-M双级制冷机作为冷源,利用高纯氦气作为蓄冷导热介质,实现了较高的控温精度和较宽的温度使用范围;同时,采用了样品腔悬吊在氦气导热腔中的结构形式,极大的方便了吸附材料的拆装与更换。     

低温推进剂温度测量的线性化处理研究与应用

通过对铂电阻温度传感器的低温特性研究及其在运载火箭低温加注管道中的热平衡状态仿真,分析影响低温推进剂温度测量精度的关键因素,并采用线性化处理和补偿的方法进行误差修正。实践表明,该方法有效提高了测量精度,实现了综合测量误差小于0.25 K的目标。     

低温热电势率测量方法和装置的改进

一、引言金属和合金热电势率的测量对研究各种材料在不同状态下的电子输运特性及散射机制有重要的作用。特别是在低温下,更引起人们的浓厚兴趣。近年来,若干作者已介绍了这种测量所用的低温恒温装置的结构。其中[3]应用了浸泡在致冷液池中的高真空恒温器,达到了0.01K的控温精度。但是这种装置对实验条件要求较高,如需高真空泵、低温密封等,所用致     

比色测温在陶瓷生产中的应用研究

针对陶瓷制品烧结过程中的在线温度检测,引入了比色测温方法。根据比色测温的原理构建了比色测温系统。提出了系统关键参数比色波长、发射/转化率的确定方法,其中重点分析和推导了波长与能量、灵敏度的关系。根据陶瓷烧结过程特点搭建了样机,并进行了测试,结果表明在1 300 K～2 000 K范围内测温误差小于10 K。     

X波段宽带极低噪声低温放大器

介绍了8～9GHz极低噪声低温放大器的研制。在≤15K的工作温度下,实测放大器的主要性能指标如下:等效噪声温度≤7.9K;增益>31dB,带内起伏≤1dB;输入反射损耗<-21dB;输出反射损耗<-23dB。它的研制成功,实现了深空探测、天文观测等X波段宽带低温接收机的核心器件国产化。     

上海光源低温波荡器永磁铁在低温下的磁特性研究

用综合物性测量系统测试了国产Nd₂Fe₁₄B (N50M)永磁铁在低温下(10–300 K)的M-H和M-T. 获得了N50M剩磁B_r和内禀矫顽力H_ci在低温下的变化图, 对其取向度和三维磁化强度进行了分析研究. 结果表明, N50M在80–150 K发生强烈自旋再取向效应, B_r在120–130 K出现峰值, H_ci随温度下降呈线性增加. 在130 K, B_r和H_ci分别比常温(300 K)增加15.6%和220%, 达到1.65 T和3638 kA/m. 在150–300 K, 随温度下降, N50M宏观取向度与外磁场均匀性逐步改善, 但在80–235 K, 微观外磁场均匀性恶化.实验研究发现, 235 K附近, N50M垂直取向方向呈现“剩余磁化强度跳跃”. 研究结果为上海光源Ⅱ期低温波荡器及其他高精度低温永磁仪器与设备的物理设计提供了参考. 关键词： 低温波荡器 2Fe₁₄B永磁铁')" href="#">Nd₂Fe₁₄B永磁铁 低温 磁特性     

冷凝泵型稀释制冷机实验研究

极低温(<1 K)环境对于凝聚态物理、天文观测和量子计算等前沿领域具有重要意义,其中稀释制冷是应用最广泛的极低温制冷技术.针对小冷量应用的冷凝泵型稀释制冷机利用冷凝泵实现³He的低温循环,无需复杂的机械泵组和连接气路,具有结构紧凑、操作便利、成本低等优势,从而成为新的研究热点.本文围绕冷凝泵型稀释制冷机,介绍了其制冷原理和系统架构,设计并搭建了预冷系统、稀释低温系统和测量系统,并对整机进行了实验研究.辅助多测温点测量系统,通过多次实验总结了稀释低温循环过程,由吸附制冷机预冷、稀释循环启动和稀释制冷三个阶段组成,并且分析了系统启动和运行特性.经过测试,实验最低温度可达108 mK.该制冷机可以很方便地拓展低温平台的制冷温区,为凝聚态物理、材料、医学研究等前沿领域提供重要支撑.     

铜-康铜热电偶的低温不均匀性实验研究

从冰点到液氮温度的宽低温区内,对随机选取的铜-康铜热电偶进行了重复性精度标定.测试结果表明,多次断偶重复焊接行为将产生约0.272 mV的标准差.这意味着在液氮条件下,温度测量过程的最大误差将达8.98 ℃.所以,对现场、尤其对深冷区的现场进行精确测温实验中出现的断偶故障,重新焊接后必须重新标定才能继续使用.     

低温压力传感器校准装置研制

介绍了一种能在试验室中对低温压力传感器进行校准的装置系统,该装置采用液氮为冷源的制冷方式,提供了温度79~150K连续可调,控温精度不大于±2K的校准环境。对该校准装置的系统流程以及设计原理做了详细的阐述和介绍。