低温铑铁电阻温度计

本文对研制的低温铑铁电阻温度计结构和制作工艺作了简要叙述.给出了该温度计在液氮、液氢和液氦中反复锻炼后在水三相点温度时的阻值的稳定性.试制的多数温度计年变化率≤8×10~(-6);温度计的主要性能与英国国家物理研究所制作的铑铁电阻温度计性能相比,前两项接近,后项相等.分度后可给出其不确定度为士0.004K.     

铑铁温度计、基准铂电阻温度计之间的相互比对

本文描述低温电阻温度计的分度装置,并进行了铑铁温度计、基准铂电阻温度计之间的比对,结果表明:在4—27K 范围内,铑铁温度计之间相差小于±1mK,铑铁温度计与基准铂电阻温度计之间相差小于±2mK,在13.8—100K 范围内,基准铂电阻温度计相差小于±2mK,文中还给出了与英国 NPL、法国 IMM 分度结果的偏差.     

铑铁电阻温度计的研制

本文介绍了实验室用标准型铑铁电阻温度计和工业用普通型铑铁电阻温度计的研制、性能测试原理及结果.其中包括温度计材料、结构、稳定性、电阻-温度特性、灵敏度、磁阻效应、自热效应和误差分析等.最后分度数据经计算机处理.推荐了在2—273K范围内用参考函数表内插的简便方法.与英国铑铁电阻温度计作了比较.     

低温铑铁、锗电阻温度计高精度数据的内插法

一支可复现的温度计其测温准确度不仅取决于分度的准确度,而且还视拟合分度数据的内插法是否适当而定。在低温下,铑铁和锗温度计其电阻与温度的关系已变得复杂化,对许多精密测温技术提供高精度的内插法就尤其重要。因此,本文介绍适用于低温铑铁电阻温度计和锗电阻温度计高精度数据的内插法。内容以实用为主,并辅以举例说明,全部计算方法均在本院DJS-6电子计算机计算过,计算结果表明提供的各种计算方法适合于计算机程序。     

国产标准铑铁电阻温度计0.5—27K性能研究

本文给出中国云南仪表厂研制的标准铑铁电阻温度计在0.5—27K 范围内的 R-T 特性,在4.2K 和24.5K 的稳定性,及0.5—4.2K 的自热效应.与英国 Tinsley 5187U 型铑铁电阻温度计相比较,中国制造的这种温度计性能已接近英国商品温度计水平,可以推广应用.     

用超导转变点和气体三相点温度监测标准铑铁电阻温度计

用 SRM767a 超导转变固定温度点器件中的六个 T_c 点和密封气体三相点瓶复现的三个气体三相点在 0.5—25K 间对标准铑铁电阻温度计做九点监测,并用多项式R=sum from k=0 to 6 bk[ln(T+9)]~k做最小二乘法拟合,发现受验证的16支温度计对分度值的偏差≤2mK.     

国产实芯炭电阻RS-11的低温性能

在2—30K温度范围内,测量了国产RS-11实芯炭电阻的电阻-温度曲线,其室温阻值分别为200欧、100欧、50欧、10欧.结果表明:国产实芯炭电阻可以在这个温区内作低温温度计,其4.2 K时的重复性优于0.1K,长时间(5天内)浸泡于液氦中的稳定性优于20mK.     

铜电阻温度计研究

由于高温氧化物超导体的发现[1],国内有不少实验室投入了这一工作.许多实验室都要进行液氮温区的测量,需要灵敏度高、重复性好、精度高的温度敏感元件.本文给出用商用漆包线制成的铜电阻温度计的性能,指出它的优缺点,并计算了铜电阻温度计的经验公式. 由于铜在温度较高时容易氧化,又由于它的德拜温度比铂要高,所以铜电阻温度计的使用温区要比铂电阻温度计窄.另外,铜电阻温度计的重复性为25mK[2],比铂电阻温度计要差一些.但是制作铂电阻温度计的工艺是相当考究的[3],铂丝要提纯,绕好后要进行严格的热处理,引线的设计也很特殊,以保证温度变化…     

一种宽温区实用型铑铁电阻温度计的性能研究

一种新型结构的四引线金属壳线绕铑铁电阻温度计已经研制成功，这种温度计具有尺寸小、使用温区宽的特点，同一批温度计具有较好的互换性。本介绍了这种温度计的结构、Ｒ－Ｔ特性、自然效应、稳定性和互换性，讨论了少数点标定和内插方法。     

ITER导体样品CERNOX CX-SD温度计安装工艺研究

作为七个参与方之一,中国承担了国际热核聚变实验堆(ITER)装置的部分TF及PF线圈超导导体,全部CC线圈及Feeder超导导体的研究生产任务.在导体生产预研阶段必须对所有生产过程进行认证并制造性能认证导体样品(CPQS)送往瑞士CRPP研究所的SULTAN实验装置进行性能测试,中方将负责除TF导体外的其余超导导体样品的设计制造.所有导体样品将布置尽可能多的温度计及电位测量线用于导体样品性能测试以评估导体性能.导体样品的温度测量采用CERNOX CX-SD温度计,在高场区两侧同一个测温点的导体表面环向位置均匀布置了四只温度计,在导体通电测试前对所有温度计进行校验以确定其有效性及一致性.在对CERNOX温度计的安装工艺进行研究之后,目前所安装的同一测温点四只温度计在4.5K校验温度下的分散性达到或优于50mK测量误差范围.     

碳电阻温度计经验公式的选用比较

碳电阻温度计是低温温度测量的常用温度计之一。在碳电阻温度计标定过程中 ,经验公式的选用对碳电阻温度计标定曲线的正确性有着重大的影响。文中针对这一问题 ,同时结合对现有几十个碳电阻温度计的标定实验 ,得到了碳电阻温度计经验公式的选用受碳电阻温度计本身的材料和其所处的温区等因素制约的结论。     

低温锗电阻温度计温度─电阻特性曲线拟合

锗电阻温度计是低温温度测量的常用温度计之一。文中的主要内容是通过选用正确的温度电阻特性经验公式 ,将离散的锗电阻温度计实验数据点拟合成连续的数学函数曲线 ,以便在温度测量中可借助于计算机直接显示温度值。同时文章还对该特性拟合曲线的误差进行了分析     

冷冻靶制备用低温氦气循环系统

常温高压渗透充气、低温冷却的冷冻靶球,需要20K以下的低温循环氦气,用于冷却高压渗透室和低温恒温腔。本套系统采用GM制冷机为冷源,采用专用氦压缩机为循环泵,设计高效率的回热式换热器,实现末端的20K以下低温氦气,通过低温氦气冷却终端部件,实现了20K的低温恒温环境和渗透室的冷却。     

用于低温电气性能测试平台的温度控制系统

随着空间技术的不断发展和超导技术的实用化,不同低温环境下绝缘材料的电气特性越来越受关注.针对低温环境中绝缘材料电气性能测试系统,文章基于Labview平台,采用闭环控制原理设计了一套温度控制系统.该系统能较精确稳定地实现对试验区域温度的控制,可以用于不同低温温度下绝缘材料的电气性能测试.     

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     

低温辐射计热结构设计与分析

低温辐射计利用低温超导下的电替代测量原理,将光辐射计量溯源到可以精确测量的电参数测量,是目前国际上光功率测量的最高基准.本文实验研究了低温辐射计的热路结构,系统分析了腔体组件与热链材料的热学特性对低温辐射计响应率和时间常数特性参数影响的机理.在此基础上,设计了由黑体腔、热链和支撑结构组成的热结构机械件,搭建了低温辐射计特性参数测试系统,并针对OHFC铜、6061铝、304不锈钢和聚酰亚胺四种不同热链材料测试了低温辐射计的时间常数和响应率,时间常数跨度为23—506 s,响应率跨度为35.5—714.8 K/W.结果表明,在腔体组件确定的情况下,通过调节热链的材料和结构,可以实现对低温辐射计特性参数的调控.实验结果对低温辐射计特性参数指标分配和指导下一代低温辐射计的研制具有一定参考价值.     

NMR on gallium single crystals: Not yet an absolute thermometer at very low temperatures

A twin crystal of Ga was investigated in the temperature and field ranges of 0.5 to 10 mK and 60 to 250 mT, respectively. In these fields the magnetic interaction is too large to be treated as a perturbation of the quadrupolar interaction. Therefore, the eigenvalues of the Schrödinger equation were calculated numerically, and then used to determine the crystalline axes by pulsed NMR on ⁶⁹Ga and ⁷¹Ga. The temperature dependence of the NMR line intensities was measured using ¹⁹⁵Pt-NMR for thermometry. The observed intensities do not follow the theoretical expectations for a spin system of low nuclear polarization. In addition, a temperature-dependent frequency shift was observed. These results suggest that the effect of interactions between the spins, as well as more complicated spin dynamics, need to be considered in order to use gallium as an absolute thermometer at temperatures below 1 mK.     

Palladium-iron: A giant-moment magnetic thermometer for the millikelvin temperature range

We have calibrated the temperature dependence of the susceptibility ofbar|Pb+2.2 at. ppm Fe and ofbar|Pd+11 at. ppm Fe with an NBS superconducting fixed point device and with a Pt NMR thermometer in the temperature range 4.5 mK to 208 mK. In this temperature range, the data follow a Curie law with deviations of less than 1%. Its properties seem to makebar|Pd–Fe the most attractive thermometric substance for the temperature range 0.3 mK to 500 mK. For example, ourbar|Pd–Fe thermometer has a time constant of 1 s at 10 mK and of 0.1 s atT>30 mK.Dedicated to K. Dransfeld on the occasion of his 60th birthday     

国产金属箔式应变片在低温和强磁场下工作特性的研究

HT- 7U超导模型线圈实验中 ,研究了国产金属箔式应变片在低温和强磁场下的工作特性 ;测量了应变片从室温液氮温度液氦温度的输出示应变曲线 ,以及磁场强度从 0 T- 4T时应变片的输出示应变曲线。实验测得 ,对所选用的应变片 ,从室温降至液氮温度 (77.4K)的热输出为 - 3 6 4 7με,降至液氦温度 (4.2 K)的热输出为 - 3 999με,磁场从 0 T升至 4T的输出示应变为2 3 5με。     

Development of a cryogen-free dilution refrigerator

With thermal fluctuation strongly suppressed, low temperature environment is essential for studies of condensed matter physics and developments of quantum technologies. Ultra-low temperature below 20 mK has demonstrated its importance and significance in physical sciences and information techniques. Dilution refrigeration is by far the best feasible and reliable method to generate and keep lattice temperature in this range. With a potential shortage of helium supply, cryogen-free dilution refrigerator (CFDR), eliminating the necessity of regular helium refill, becomes the main facility for the purpose of creating ultralow temperature environments. Here we describe our successful construction of a CFDR which reached a base temperature of around 10.9 mK for continuous circulation and 8.6 mK for single-shot operation. We describe its operating mechanism and the designs of key components, especially some unique designs including heat switch and alumina thermal link. Possible improvements in the future are also discussed.