真空系统返油红外光谱测定法

真空系统返油是使用有油真空抽气机组一直存在的问题.返油来源于真空机械泵的密封油及真空油扩散泵的工作泵油.返油直接影响真空泵的极限真空和真空系统的污染程度.近年来由于工业生产和研究部门要求真空泵返油率极低和真空系统的超净.这一问题就显得更为突出了. 由于真空油扩散泵价廉,使用也方便.已成为大量使用的获得真空的为设备,而返油率是它重要的性能指标之一.英国、联邦德国、美国和日本都有测量标准,但这些标准都只对测量高返油率适用.目前真空油扩散泵制造已向低返油率方向突进,低返油率的测量已成为需要解决的问题。例如,英国Edw…     

HT-6托卡马克装置上的质谱诊断

用质谱方法研究受控实验中的杂质,已证明是一种有效的诊断手段。在ST[1],TFR[2]等托卡马克装置上都进行过大量的质谱测量,探测装置的真空特性、杂质输运以及放电过程的化学反应.在我所建造的HT-6托卡马克装置上,也进行了质谱研究.我们分析了轻杂质的种类和清洁手段的效果,提出了识别真空油脂和机械泵油污染的方法,并且测量了分子泵的返油. 一、实验条件和仪器 装置的真空系统见图1.真空室及管道均由不锈钢制成,总容积约为350升,内表面积约4×10～4厘米～2.经去油、酸洗和电抛光处理,内表面呈镜面.极限真空为1.7×10～(-7)托.工作泵为抽口…     

小型自冷式油扩散泵

在真空实验中,要想使系统获得高真空(10~(-2)Pa以下的气压),除用机械泵对系统进行排气外还必须加高真空泵,其中最常用的就是扩散泵。一般商品扩散泵都是多级泵,是由几个单级泵串联而成。泵的外形有立式、卧式;泵体材料有玻璃的、金属的;使用的工作液有汞、油等。但它体积大、自身重、需水冷,如果被排气的系统或容器容积不大,使用这种扩散泵无论从经济上还是从实用上考虑都显得大才小用。我们在实验中使用自己设计制做的二级自冷卧式玻璃油扩散泵。它的结构如图1所示,此扩散泵     

量子力学本科教学演示仪之量子真空场测量

"真空不空"是量子力学区别于经典物理的一个重要内容.这主要是因为真空场的能量小到无法直接测量,通常需要基于平衡零拍探测的量子实验装置进行测量.然而现阶段的大学物理实验教学中缺乏该实验装置,导致学生无法直观理解这一量子力学的基本概念.针对这一问题,本文设计并搭建了基于平衡零拍探测的真空场测量仪,通过光学放大的过程实现真空...     

金属电阻率测量实验的设计与研究

设计了测量金属在不同温度下的电阻率的实验装置,对低温恒温器内的样品进行测量,通过加热装置改变样品温度,获得了铝合金样品和稀土铝合金样品的电阻率随温度的变化曲线.该实验综合了低温、真空、补偿等多方面的物理概念,补充了现行大学物理实验教材中低电阻测定实验的不足.     

自组装式真空实验教学方法探究

用自组装的方式让学生自己组装真空系统,并且完成真空的获得和测量、定容法测抽速、观察火花检漏仪放电现象等实验内容.由于采用标准的真空接头和配件,学生正确组装均能获得低于5Pa的低真空,而且可使用自组装真空装置连续获得从1个大气压到低真空的状态.     

重离子加速器实验环内靶控制系统

介绍了国家大科学工程项目——兰州重离子加速器冷却储存环实验环团簇内靶装置的控制系统.该系统基于VAC800,VAC600和TC硬件平台,集成了温度测量与控制、真空与阀门监控及分子泵监控等功能,能够实时实现对温度、真空度的远程监控,满足了内靶实验的需求.在该控制系统的支持下,成功地完成了Me54+离子与氮气靶碰撞实验.该...     

真空获得与测量实验装置的改进

本文分析了原真空获得与测量实验装置结构上的不足之处．介绍了对原装置所进行的改进工作──主要用于取代感应圈的专用电源的制作。     

热敏电阻接入惠斯顿电桥的装置改进

为解决热敏电阻接入电路以及瞬时温度准确测量的难题,研究改进了惠斯顿电桥电路装置,并论证了自然降温法在测量热敏电阻温度特性中的必要性.教学实践表明,改进的电路装置并未影响原定的教学培养目标,新装置的使用可以培养学生采集瞬时数据的能力.此外,该装置的使用不仅降低了实验教学成本,还能提高实验员课前实验准备工作的效率.     

用简易镀膜机完成真空技术实验的体会

真空技术在近代科学技术的各个领域中已得到广泛的应用.真空镀膜、真空成型、真空干燥以及电真空器件的制造等方面均离不开真空技术,特别在近代一些尖端科研项目如高能粒子加速器、大规模集成电路、表面科学和空间技术等项目中真空技术都具有关键的地位.因此工科院校中作为近代物理实验开设这一题目是非常必要的.本装置以真空镀膜为中心带动了真空技术的实验教学.其中包括真空的获得、真空     

教学用金属温差电偶真空计校准实验装置

自制了金属真空系统,阐述了温差电偶真空计校准实验装置的工作原理,给出了静态膨胀法校准温差电偶真空计的测试方法.在低真空度时金属真空系统表面放气不显著,适用于真空实验教学.     

量子真空计量标准中的非极性稀薄气体折射率测量研究

为进一步提高真空量值的复现性和准确性,最新研究采用量子技术实现对真空量值的测量与表征.该方法利用Fabry-Perot谐振腔实现腔内气体折射率的精密测量,并反演出气体密度,进而获得对应的真空量值,其中气体折射率的测量是影响真空量值准确性的关键.本文基于第一性原理,利用从头计算理论计算了在已知压力和温度条件下的氦气折射率,给出腔内气体压力与折射率关系的表达式,并利用基于Fabry-Perot激光谐振腔的真空测量装置,通过双腔谐振激光拍频精确测量了充气前后谐振激光频率的变化,测出了氦气折射率,并分析了测量不确定度.将理论计算值与实验测量值进行了对比分析,得出了制约准确度提高的主要因素,并提出了修正方法.     

真空的获得与测量

“真空的获得与测量”是近代物理实验中的一个有关真空技术的基础性实验，本文论述了该实验的意义及更新的必要性，简单描述了实验装置，记述了主要技术指标以及实验内容。     

自制简易光谱仪测量护眼灯显色指数

利用狭缝、反射光栅和CCD自制了一台光谱仪,光线从狭缝入射,经过反射光栅,CCD采集衍射光谱,从而获得光源光谱数据,根据光源显色指数计算公式编写相应程序,导入光谱数据即可得出光源显色指数,实现了利用自制光谱仪测量光源显色指数的实验目的,拓展了光谱仪的实际应用。该实验装置简单,实验成本较低,适合公共课物理实验教学,有利于大学生深入了解光谱仪原理。     

基于无限大平行板的修正模型精确测量真空电容率

针对实验教学中平行板电容器测量真空电容率偏差较大的问题,提出了平行板电容器的修正模型.实验对极板的非平行性进行了研究,结合了边缘效应和分布电容.修正后的模型提高了真空电容率的测量精度,其偏差下降至0.6%以下.     

μ子寿命测量实验

根据粒子的平均寿命测量原理,采用大面积塑料闪烁探测器和可编程逻辑器件设计了宇宙线μ子寿命测量的实验教学装置,使用该装置可实现对宇宙μ子寿命的直接测量.通过该实验,可使学生对高能物理理论、高能粒子探测器、高能粒子探测技术和数据获取、处理有整体的理解和认识.本文从实验教学内容和教学方法上对μ子寿命测量实验进行了探讨.     

基于布儒斯特定律的宝石折射率的测量

折射率是天然或人造宝石均具备的特征参量,对于宝石种类和纯度的鉴定具有重要意义.本文基于大学物理实验教学中的布儒斯特定律,设计了无损测量宝石折射率的方案,并搭建了完整的测量和导向装置,实现了对待测样品折射率参量的高精度自动采集.测量结果表明：利用该装置测定和田玉、钻石样品的折射率值与理论值吻合较好.     

真空蠕变内耗仪的研制和应用

通常的内耗和蠕变实验是分别在不同的装置上进行的.为了研究蠕变对内耗的影响以及蠕变过程中的动态内耗,需要建立一种既能测量内耗,又能进行蠕变实验的装置.到目前为止,国内外的这种装置[1,2]都只能在大气中进行实验,有很大的局限性. 为了能够在真空中在同一装置上进行内耗和蠕变实验,我们研制了一套真空蠕变内耗仪.它将真空正扭摆与拉伸蠕变仪结合起来.可以在不破坏真空的情况下进行加载和卸载,从而可以在真空中对同一试样进行内耗,蠕变,蠕变对内耗的影响或蠕变过程中动态内耗的实验. 一、仪器结构 真空蠕变内耗仪的结构图如图1所示.它是真…     

大型油扩散泵的改进工作

在鉴定某工厂试制的、口径为500毫米的油扩散泵时,测得泵的抽速为4580升/秒,最高真空为8×10~(-6)毫米汞柱(功率为3000瓦)。同时发现装在泵上的测量罩较热。 一般认为,油扩散泵的抽速应为泵口径(厘米)平方的三倍,而且大型泵的抽速应高于这个指标。据此,上述500毫米口径扩散泵的抽速应不小于7500升/秒。泵的最高真空,在不加水冷或液体氮冷却的情况下,国外水平约为5×10~(-7)毫米汞柱。     

测量放射性物质辐射强度的虚拟仿真居里实验

将获得诺贝尔奖的测量放射性物质辐射强度实验的理论知识、实验方法与虚拟仿真技术进行融合,设计了融入科学研究方法的虚拟仿真综合实验教学项目.通过构建全过程、多环节和沉浸式的在线实验教学环境,学生可以应用比较测量法等,掌握获得微小电荷量与饱和电流的实验方法,加深对放射性物质辐射强度测量原理的理解,体验科学发现的历程.