具有自调节作用的*He超流转变温度复现器制造技术

技术编号:2785216 阅读:261 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及低温技术中的具有自调节作用的[4]↑He超流转变温度复现器,由上、下瓶和与上、下瓶相连通的毛细管组成,上瓶吊装于平台下端面,其容积大于下瓶容积,平台温度控制在低于[4]↑He超流转变温度T↓[λ]的某点,瓶内充入高纯高压[4]↑He气体,保证低温下氦气液化充满毛细管,利用毛细管中HeI高度的自调节作用,维持毛细管中[4]↑He液柱两端适当温度差,获得一条不平度在0.01mK之内,时间可任意长的温坪。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

*He superfluid transition temperature generator with self regulating function

The invention relates to a low temperature technique with self adjustment function of the 4 = He superfluid transition temperature reproduction unit, composed of capillary, and the upper and lower bottle and bottle connected on the bottle lifting platform, the lower end face, the volume is greater than that of the lower bottle volume, temperature control platform at a point below the 4 = He superfluid transition temperature T decreases, the lambda, bottle filled with high purity and high 4 increase in He gas, ensuring low temperature liquefied helium filled capillary, capillary in the height of the HeI self regulating effect, maintain the capillary 4 He liquid column ends up a proper temperature difference a roughness within 0.01mK, long Wen Ping any.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低温
的超流转变温度复现器,特别涉及一种具有自调节作用的超流转变温度复现器。在低温技术中,通常需用温度固定点器件来标定低温电阻温度计,4He超流转变温度复现器便是其中之一种。在低温实验中,当液体4He减压降温到4He超流转变温度Tλ以下时,液氦呈现超流态,温度高于Tλ的是正常态的HeⅠ,温度低于Tλ的是超流态的HeⅡ,4He超流转变点也称为λ相变点。1990年国际温标(ITS-90)指定,饱和蒸汽压下的4He超流转变温度Tλ=2.1768K。在λ相变点,液氦的比热、热导率等物性有突变。HeⅠ和HeⅡ共存时,其界面温度就是Tλ,λ相变宽度很窄。目前,测定4He相变温度Tλ的方法一般有二种,一种用大液池减压降温方法,即采用绝热大液池或带测压管的液氦温泡的装置来复现。通过测量4He蒸汽压与温度随时间变化来确定4He相变温度Tλ。这种方法可以看到Tλ转变温坪,但要求实验系统漏热尽可能小,同时需要精密压力测量系统。另一种是采用热导率较差的材料做容器建立液氦柱,测量λ相变点前后一段液氦柱两端温度变化的同步性,认定温度变化变成不一致时的温度是λ相变温度。为提高Tλ测量的不确定度,这种方法要求温度变化速率尽可能小,这种方法看不到Tλ转变温坪。本专利技术的目的在于提供一种密封瓶式具有自调节作用的4He超流转变温度复现器,用来复现λ转变温坪,温坪的不平度小于0.01mK,温坪可以持续任意长时间。本专利技术的实施方案如下本专利技术提供的一种具有自调节作用的4He超流转变温度复现器由上瓶、毛细管和下瓶组成,毛细管将上瓶和下瓶内腔连通,瓶内充入适量高压高纯氦气,保证低温下氦气液化充满毛细管和下瓶,上瓶容积大于下瓶,上瓶吊装于平台下端面,平台温度控制在低于Tλ的某点,上瓶上端安装有高压充气管,上、下瓶分别安装有温度计。使用时首先将平台温度控制在低于Tλ的某点上,调节下瓶加热温度,可以将HeⅠ/HeⅡ界面保持在毛细管中,由于HeⅡ热导率较HeⅠ高几个数量级,装在上瓶的温度计所测得的温度十分接近HeⅠ/HeⅡ界面温度。利用毛细管中HeⅠ高度的自调节效应,维持毛细管中He液柱两端适当温度差,可以将HeⅠ/HeⅡ界面保持在毛细管中,从而可获得一条不平度在0.01mK之内的温坪,时间可任意长。毛细管两端温差在一定范围内波动时,不会影响温坪的示值。通过毛细管的热流会影响温坪的数值,测定几组不同热流下的复现值,外推到零热流,这时的温度复现值便是饱和蒸汽压下的4He超流转变温度Tλ(2.1768K)。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。附附图说明图1为本专利技术结构示意图。其中1-上瓶 2-下瓶 3-毛细管 4-高压充气管5-温度计 6-平台由图知,本专利技术提供的具有自调节作用的4He超流转变温度复现器由上瓶1、下瓶2和毛细管3组成,毛细管3将上瓶1和下瓶2相连通,上瓶上端装有与内腔相连通的高压充气管4(充完气后将该进气管顶端焊死),上瓶吊装于平台6下端面,上、下瓶分别装有温度计5,上瓶内腔容积大于下瓶内腔容积,上瓶容积大,作为氦气贮气室,室温下充入高压高纯4He气体,充气量保证2.2K时液氦充满下瓶和毛细管,下瓶内腔容积较小,其中的液氦可大大提高下瓶的热容量,便于实验操作。控温平台的温度控制在低于Tλ的某点上,使得上瓶对控温平台的漏热率可调。权利要求1.一种具有自调节作用的4He超流转变温度复现器,其特征在于由上瓶、下瓶和毛细管组成,上瓶容积大于下瓶容积,毛细管将上、下瓶相连通,上瓶吊装于平台下端面,平台温度控制在低于4He超流转变温度Tλ的某点,瓶内充入高纯高压4He气体,低温下氦液化充满毛细管和下瓶。2.按权利要求1所述的具有自调节作用的4He超流转变温度复现器,其特征在于上瓶上端安装有高压充气管,上、下瓶分别装有温度计。全文摘要本专利技术涉及低温技术中的具有自调节作用的文档编号G05D23/00GK1211760SQ9711691公开日1999年3月24日 申请日期1997年9月18日 优先权日1997年9月18日专利技术者洪朝生, 林鹏, 毛玉柱 申请人:中国科学院低温技术实验中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自调节作用的[4]↑He超流转变温度复现器,其特征在于由上瓶、下瓶和毛细管组成,上瓶容积大于下瓶容积,毛细管将上、下瓶相连通,上瓶吊装于平台下端面,平台温度控制在低于[4]↑He超流转变温度T↓[λ]的某点,瓶内充入高纯高压[4]↑He气体,低温下氦液化充满毛细管和下瓶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:洪朝生林鹏毛玉柱
申请(专利权)人:中国科学院低温技术实验中心
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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