低温温度计标定装置的研制

国家大科学工程 HT- 7U托卡马克 (Tokamak)是一个全超导核聚变实验装置。装置主机由1 6个纵场 (TF)超导线圈和 1 2个极向场 (PF)超导线圈组成 ,分别采用 4.2 K和 3 .8K超临界氦迫流冷却。选用新型低温温度计 Cernox测量超导线圈系统的温度。文中介绍低温温度计标定装置的研制和温度计 Cernox的标定结果。     

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。     

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。     

二级G-M制冷机(6W/20K)性能测定

简要介绍了国内外 G- M制冷机的应用、发展背景、工作原理。由于 G- M制冷机有性能可靠、寿命长、振动小、温度低、冷量大等优点 ,在多种领域得到广泛的应用。文中进一步说明了实验室测定二级 G- M制冷机制冷量的方法 ,及所用的设备、材料 ,对测试结果进行分析 ,为进一步改进奠定基础。文中二级 G- M制冷机性能指标为 :>6 W/ 2 0 K,降温时间为 6 0 m in左右     

低温温度计标定精度影响因素的研究

在托卡马克核聚变实验装置中,装置的热负荷计算、导体超导性能和运行稳定性都与运行温度有很大关系,因而要求低温的温度测量有较高测量精度.文中主要讨论低温温度计在标定过程中各种因素对标定精度的影响,并提出一系列的解决办法,取得了好的标定结果,满足了工程的需要.     

G-M制冷机热力计算模块设计

主要介绍G-M制冷系统热力性质参数及循环性能参数的计算模块的设计,该模块用Visual Basic 6.0语言进行开发,具有良好的人机交互界面,使用方便,运行可靠.将该模块用于常规G-M制冷机的热力计算,结果合理,达到了预期的要求.因此,该模块在小型低温制冷机结构设计方面具有广泛的推广价值和应用前景.     

一种标定低温温度计的磁场关系的新方法

本文报道一种新的精确测定低温温度计的磁场关系的方法，即以准一维化合物（Ta1-xNbx）S3作为强磁场下的温度基准，测定电阻温度计的磁阻，利用该方法测定了Lake Shore Cryotronics出品的Cernox^TM温度计的相对磁阻系数α（T），结果与其它小组报道的相一致。     

G-M制冷机驱动设计

为了使G-M制冷机在一定的氦气循环压力下提升制冷速度,通过对G-M制冷机(CTI-350C型)进行分析,运用变频和移相手段,设计并研制了低成本、便携的小型制冷机驱动,在输出频率为50 Hz时,制冷机空载条件下降温时间与M600压缩机驱动时降温时间相同;在60 Hz和70 Hz时,缩短了制冷机在空载条件下的降温时间20%以上,并具有过载保护功能。     

单级G-M 150制冷机性能实验研究

为满足高温超导和低温气体处理系统等工程应用项目的大冷量需求,单级大冷量G-M制冷机成为目前国内外的研究热点。文章中描述了以G-M150为基础的制冷机综合性能测试方法及实验平台,并对其制冷温度和制冷量两个主要性能的影响因素进行实验研究,为探讨20K单级大冷量G-M制冷机的研究提供参考。     

40W/20K单级G-M制冷机设计与研究

目前商用G-M制冷机在20K时的制冷量一般小于10W,然而工业界对20K时具有更大制冷量的制冷机需求正在不断增长。文中对影响单级G-M制冷机制冷量的因素进行分析,提出相应的解决措施;并针对高温超导应用技术和一些低温系统工程项目的需求,设计了40W/20K单级G-M制冷机样机。     

大冷量新型蓄冷材料G-M制冷机的研究进展及应用

随着大型低温真空泵、高低温超导器件、核磁共振成像仪、红外探测器、低温光电子学器件的迅速发展,以及作为传统蓄冷材料的铅(Pb)等有害物质的限制使用,对大冷量新型蓄冷材料G-M制冷机的发展提出了迫切的需要。文中主要介绍国内外大冷量G-M制冷机及新型磁性蓄冷材料的最新研究进展和应用情况,并提出了下一步的研究方向。     

G-M制冷机阀门相位配置的仿真研究

文中主要根据G-M制冷机采用阀切换式回热器和框架活塞运动的特点,采用分步式建模和仿真的方法研究其阀相位配置特性。综合考虑系统中气体质量变化,并采用变步长Simulink模型对膨胀机部分的工作过程进行仿真研究,得出了G-M制冷机中配气相位的关键问题,并对相位优化提出了初步的解决方案。     

高温超导滤波器用斯特林制冷机温度控制算法设计

在深空通信领域,利用高温超导滤波技术,可大幅提高接收机的灵敏度、信噪比和抗干扰能力。由于高温超导滤波器工作温度较低,需要斯特林制冷机进行制冷。斯特林制冷机温度的稳定性将直接影响高温超导滤波器的性能,文章对高温超导滤波器用斯特林制冷机温度控制算法进行了分析和设计,并给出了基于高温超导滤波器试验装置的温度控制曲线。     

低温温度计筛选系统设计

为了筛选满足诸如长期稳定、读数精确、抗干扰等条件的温度计,需要对温度计进行冷热循环冲击实验——升降温循环实验。设计了一套利用GM制冷机作为冷源的系统,用来实现这一目的。利用Lab VIEW编程控制一台340控温仪,仪器PID自动控制加热,从而实现样品架温度按指定的速率匀速升降温。升降温循环冲击分别在循环前、第10个循环后和最后15个循环后对温度计进行标定。根据标定数据对标定后的温度计经行漂移分析,最终筛选除了漂移较小的温度计。     

双向进气对于G-M型单级脉冲管制冷机性能影响的实验研究

根据Redebaugh相位分析理论,建立了双向进气对于G-M型脉冲管制冷机性能影响的数学模型,在此基础上提出了制冷机性能优化的若干措施。同时建立了单级G-M型脉冲管制冷机性能实验系统,通过改进小孔阀的开度,优化旋转阀的进气频率和双向进气的开度,使系统性能得到了明显的改善。     

铑铁电阻温度计低温性能测试

针对一种商用铑铁电阻温度计进行了低温下的工作性能研究。对传感器进行了常温和液氮温度下的两点校正,校正结果验证了厂商提供的电阻温度拟合关系式。另外,还对该铑铁传感器连续进行了三次热循环实验。实验前,传感器的液氮温度稳定性优于20mK,而在实验后其温度稳定性优于30mK,满足工程应用的要求。所有实验结果表明,该铑铁电阻温度计性能可靠稳定,为其在超导磁体系统中的进一步应用提供了基础。     

Distributed temperature measurement using a Fabry-Perot effect based chirped fiber Bragg grating

A temperature distribution sensing system based on the reflection spectrum of a 70 mm apodized chirped fiber Bragg grating has been demonstrated. Reflection variations created by the Fabry-Perot effect due to the intra-grating wavelength shift are presented. By fitting a parametric transfer matrix model of the grating response to measured spectra, the temperature change, position and width of a localized temperature change are obtained. This system is particularly attractive of its simplicity, high spatial resolution and ability in measuring a non-monotonic distribution. Experiments to measure two localized heating regions along the grating indicate that the technique is promising for measuring more complex temperature profiles.     

Integrated-optic temperature sensors based on guided-mode radiation in polymer waveguide

Optical temperature sensors consisting of low-loss polymer waveguides with a glass lower cladding are demonstrated. The refractive index of the optical polymer is precisely controlled to have a certain initial refractive index contrast with the glass substrate used for lower cladding. Depending on the initial index contrast, the operating temperature ranges of the sensors are determined. The polymer devices are fabricated by spin-coating and UV curing, which could be replaced by the cost-effective imprinting or injection molding process. The sensor exhibits a monotonic decrease of the transmission intensity corresponding to the temperature increase, which enables straightforward reading of temperature from the measured optical power.