超流He的宏观量子特性

196 4年国际计量委员会通过议案 ,以铯原子钟作为守时的基准 :1ｓ =9192 6 31770× (1/ν铯) ,其中ν铯 是13 3 Ｃｓ原子基态超精细结构能级Ｆ1=3和Ｆ2 =4之间的共振跃迁微波频率 .按照现代原子钟的测量 ,地球的自转周期竟然也会发生变化 :一昼夜的长度可能有 0 0 0 2ｓ的上下起伏 .本文所要讨论的是 ,用超流Ｈｅ的位相相干特性探测地球的自转 .想像有一只尺度仅数厘米的汽车轮胎 ,里面充满了超流4 Ｈｅ .在“轮胎”内部用一块隔板将环状的超流体阻断 ,并且在隔板上钻一个直径小于 1μｍ的针孔 .这样 ,便构成了一个单结超流约瑟夫森环——…     

热脉冲作用下超流氦浴量子涡旋形成准则

在超流氦浴非稳态传热测量的基础上，根据膜沸腾形成时间的实验结果研究了热脉冲作用下超流氦浴量子涡旋形成准则ｔ＝ａｑ＾－３／２，得出了准则数ａ与Ｈｅｌｌ浴温度和压力的关系。有了ａ准则数好可得出Ｈｅｌｌ浴在热负荷ｑ作用下形成量子涡旋所需的时间ｔ，研究表明，Ｈｅｌｌ浴的ａ准则数远小于毛细管内的ａ准则数，其压力效应尤为明显。     

超流涡旋

 当冰冷的液氦温度低于2.172K时,会产生一种奇特的效应;此时,它变成超流体,处于超流态下的液氦在流动时是没有摩擦力的。当将液氦置于仅有几个原子厚的氦薄膜上而此薄膜又被置于固态氢表面的顶部之上时,液氦的超流图景会变得更加复杂。     

超流氦浴中的热波传热研究

热波传热机制是超流氦传热非常重要的一个方面.在小热流密度的情况下,超流氦中的热波完全保持加热热流的波形,热量的传输完全靠热波来完成;随着热流密度的增加到一定程度,会在超流氦浴中激发量子涡旋.量子涡旋使热波发展成为热激波.在开放氦浴中,热波的波形不同于狭窄通道里的热波,在热波的尾部会出现一个冷却波;并且随着加热时间的变化,冷却波的形状和幅度会发生很大的变化.运用二流体模型和涡旋方程对超流氦中的热波进行了计算,实验结果与计算结果吻合得较好. 关键词： 超流氦 热波 量子涡旋 热激波     

超流^4He液滴中的单个分子及其红外光谱

按照超流的二流体模型，超流体的总密度ρ包括正常组分ρｎ和超流组分ρｓ二部分贡献，并且随温度降低ρｓ增加而ρｎ减小．为了确认上述模型的预言，１９４６年Ａｎｄｒｏｎｉｋａｓｈｖｉｌｉ完成了一个构思独特的实验．该实验装置很像是力学中测量转动惯量的扭摆，被扭...     

量子流体通过涡旋与固体表面之间的动量输运

讨论了³He在液⁴He稀薄溶液与振动固体表面之间的横声阻抗．理论计算值与实验结果相符合 关键词：     

过冷态超流氦中的稳态传热

本文详细研究了过冷态超流氦(Hellp)中的稳态传热,内容包括临界热流密度、膜沸腾传热系数、以及过冷态超流氦浴温度和压力对稳态传热特性的影响.对最大临界热流密度的理论性探讨——“相对临界热流密度法”较为成功地阐述了 Hellp 的最大临界热流密度.     

超流氦中的沸腾实验研究及其光学测量

在超流氦的沸腾实验中,随着静压液柱的降低,会出现不同的沸腾状态。在噪块沸腾中,一个与平板加热器大小相当的包在其表面上反复地长大、缩小,并伴随着巨大的噪声和剧烈的机械振动;在无噪声沸胶中,在平板加热器表面形成一个极稳定的气膜,并且,没有噪声和机械振动出现;而在两者之间,存在一个过渡的沸腾状态。在本文中,通过对沸腾过程中的可视化测量和对沸腾时的压力振动的测量,对超流氦中的不同沸腾状态进行了研究。     

超流氦噪声沸腾中的压力测量

噪声沸腾是涉及超流氦传热和超流氦物理中的一个特殊现象，对它的充分认识对于超导磁体等的应用有重要的意义，在本实验中，对一个大小为２．５ｃｍ×２．５ｃｍ的小试样进行瞬态加热，并借助一个压力传感器，从１．７Ｋ到的点，从饱和压力到几百毫米汞柱压力，详细研究了超流氮噪声沸腾中压力振动，同时对常流态氮Ｉ中的沸腾中也进行了比较研究 。     

超流氦中的热波实验研究

在本文中,采用新型的超导传感器对超流氦浴中的热波在不同的热流密度及氦浴温度下进行了测量,同时研究了超流氦浴中的热激波现象,并且与理论分析进行了比较。     

超流~3He涡旋线中的新发现

超导体中磁通线及超流He中涡旋线的存在,早已为人们所熟知.它们的结构是简单的,都是在直径约为相干长度的正常态的芯子外面环以超流,具有轴对称性.磁通线的磁通量和涡旋线的环量都是量子化的,分别为一个磁通量子和环量量子,这是在超导体及超流4He中特有的宏观量子现象.1972年发现的液体3He的超流相,虽然是一种新型的超流相,但由于它的宏观量子性,人们自然地认为会有涡旋线存在,这已为后来的实验所证实. 近两年利用赫尔辛基低温实验室中能达到mK温度的旋转恒温器,芬兰和苏联的科学家发现了两个完全出乎人们意料的结果.这是在旋转的超流液体…     

超流^4He中玻色—爱因斯坦凝聚的直接证据

超流４Ｈｅ中玻色爱因斯坦凝聚的直接证据１９９７年度的诺贝尔物理学奖被授予朱棣文等三位科学家，以表彰他们在“激光冷却和捕获原子”方面的贡献．这项技术导致了中性碱金属原子的玻色－爱因斯坦凝聚（１９９５年），以及以凝聚为基础的位相相干Ｎａ原子束（俗称原子激...     

过冷态超流氦浴中的二步相变传热研究

本文提出了考虑过冷态超流氦传热中的He／Hell、GHe／Hel的二步相变传热模型,该模型与实验结果符合得很好。     

窄缝中的过冷态超流氦传热特性研究

本文从理论上对窄缝中的过冷态超流氦传热做了一定的研究 .研究的主要方面是过冷态超流氦的临界热负荷与温度、窄缝宽度、及窄缝取向之间的定性关系与定量关系表达式     

^3He超流相的发现——1996年诺贝尔物理奖介绍

美国Ｃｏｒｎｅｌｌ大学的ＤａｖｉｄＭ．Ｌｅｅ教授，Ｓｔａｎｆｏｒｄ大学的ＤｏｕｇｌａｓＤ．Ｏｓｈｅｒｏｆｆ教授和Ｃｏｒｎｅｌｌ大学的ＲｏｂｅｒｔＣ．Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ教授由于１９７１年发现＾３Ｈｅ超流相而荣获１９９６年诺贝尔物理奖，文章介绍了该发现的背景，过程及意义。     

超流^3He的磁致喷泉效应

最近，来自日本东京大学的Yamaguchi A等，对自旋极化超流3^He的A1相，进行了喷泉效应实验研究．不过，实验者不是用温度梯度，而是用磁场梯度诱发喷泉压差．3^He原子不同于4^He，费米原子3^He要想凝聚到单一的最低能态，必须首先两两配对．液态3^He发生超流转变的温度只有几mK，并且依温度和压力超流体又被分为A，B和A1三个相。     

过冷态超流氦的临界热负荷研究

本研究了过冷态超流氦（ＨｅＩＩｐ）中的最大临界热负荷ｑｐ和最小临界热负荷ｑＲ。从相界面的传热传质出发推导出了ｑｐ及ｑＲ理论表达式。所导出的ｑｐ理论式及ｑＲ半经验式由于采用了“相对临界热流密度法“撇开几何因子因而具有广泛的应用范围，该理论解与实验结果符合得较好。     

超流氦噪声沸腾过程中的压力振动分析：小试样几何尺寸对噪声沸？…

小试样的几何形状尺寸是影响噪声沸腾状态的一个重要的因素. 对于不同几何尺寸的小试样, 沸腾发生时所产生的气泡的尺寸不同, 因而所产生的压力振动的幅度和特征频率就不同. 采用一个归一化因子将不同几何形状尺寸下的实验数据进行统一, 发现振动的特征频率与几何尺寸因子之间存在对数曲线的关系.