專利名稱：新型高溫超導(dǎo)體性能測(cè)量管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量超導(dǎo)體性能的器件，特別是用于測(cè)量高溫氧化物超導(dǎo)體性能的器件制造技術(shù)領(lǐng)域。
目前世界上測(cè)量高溫超導(dǎo)體性能的器件，沒(méi)有成熟的技術(shù)，以前主要用電感法測(cè)量液氦溫區(qū)超導(dǎo)體的性能，該方法如文獻(xiàn)“Simple Instrumentation for the Inductive Detection of Superconductivity”Rev.Sci.Insrum.Vo1.44(1973)，1537，中所述，圖(1)是電感法測(cè)量超導(dǎo)體性能線路示意圖。在這種測(cè)量裝置中電感線圈的一對(duì)初級(jí)和一對(duì)次級(jí)線圈是由銅漆包線繞制的，在測(cè)量高溫氧化物超導(dǎo)體性能時(shí)，測(cè)量溫度范圍從77K－300K，銅漆包線在這個(gè)溫區(qū)內(nèi)電阻變化很大，它的電阻從室溫到液氮電阻要減少10倍左右，這樣它無(wú)法與外接鎖相放大器阻抗相匹配，因此，不能準(zhǔn)確地測(cè)量高溫氧化物超導(dǎo)體性能。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，為了解決高溫氧化物超導(dǎo)體超導(dǎo)性能準(zhǔn)確和方便地測(cè)量，從而提供一種既能用電感法測(cè)量又可用電阻法來(lái)測(cè)量的改進(jìn)型高溫超導(dǎo)體性能測(cè)量管。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在恒溫塊的下端部開(kāi)兩個(gè)孔做為電感法線圈室，在恒溫塊中部徑向去掉一部分做為電阻法樣品室，這樣在一個(gè)器件上可應(yīng)用兩種測(cè)量方法，在用電感法測(cè)量高溫氧化物超導(dǎo)體性能時(shí)，在電感法線圈室內(nèi)各放置一個(gè)電感法線圈，每個(gè)線圈的骨架采用鋁、黃銅、紫銅、金屬做骨架，線圈次級(jí)用φ0.08mm銅漆包線在內(nèi)層繞1000卷，線圈初級(jí)用φ0.08mm的錳銅漆包線在外層繞兩層，使其電阻大約為290－310Ω，兩個(gè)線圈的初級(jí)正串聯(lián)，兩個(gè)線圈的次級(jí)反串聯(lián)。錳銅漆包線在77K－300K的電阻變化很小，所以用錳銅漆包線代替銅漆包線，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型提供的測(cè)量管能準(zhǔn)確、方便測(cè)量高溫氧化物超導(dǎo)體的性能。
下面對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)結(jié)合實(shí)施例及其附圖
進(jìn)行詳細(xì)地描述，圖2是新型高溫超導(dǎo)體性能測(cè)量管結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3是用電阻法測(cè)量Tc示意圖圖4是用電感法測(cè)量Tc示意圖本實(shí)用新型包括一根德銀管(1)，德銀管(1)和銅連接件(4)焊接在一起，銅連接件(4)與環(huán)氧玻璃鋼接件(5)由螺紋連接著，環(huán)氧玻璃鋼接件(5)下端同恒溫塊(8)螺紋固定，并在玻璃鋼接件(5)上沿軸向打兩個(gè)孔作為引線孔(3)。在玻璃鋼接件(5)上粘兩塊鉚有接線柱的環(huán)氧玻璃板(6)。在恒溫塊(8)下部打有一個(gè)電阻溫度計(jì)孔(9)和兩個(gè)孔做為電感法線圈室(10)；在恒溫塊(8)中部沿徑向銑掉一部分作為電阻法樣品室(7)，環(huán)氧玻璃保溫套(12)套在恒溫塊(8)外，然后與密封橡皮圈(2)壓接，外磁場(chǎng)線圈(11)用銅漆包線繞在黃銅骨架(13)上，黃銅骨架再與銅聯(lián)接件(4)由螺紋連接。本實(shí)用新型的測(cè)量管在用電感法測(cè)量時(shí)，在電感樣品室內(nèi)需各放置一個(gè)電感法線圈。每個(gè)線圈的骨架采用鋁、黃銅、紫銅等金屬做骨架，線圈次級(jí)用φ0.08mm銅漆包線在內(nèi)層繞1000卷，線圈初級(jí)用φ0.08mm的錳銅漆包線在外層繞兩層，使其電阻大約290－310，兩個(gè)線圈的初級(jí)正串聯(lián)，兩個(gè)線圈的次級(jí)反串聯(lián)。錳銅漆包線在77K－300K的電阻變化很小，所以用錳銅漆包線，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型提供的測(cè)量管能準(zhǔn)確、方便地測(cè)量高溫氧化物超導(dǎo)體的性能。所用恒溫塊(8)可以是紫銅、無(wú)氧銅等。
實(shí)例1用一根德銀管(1)為φ16×0.5mm，環(huán)氧玻璃鋼接件(5)為φ18mm×長(zhǎng)40mm兩頭車螺紋分別與黃銅連接件(4)和紫銅恒溫塊(8)連接，中間銑兩個(gè)槽在槽內(nèi)固定接線柱，紫銅恒溫塊(8)為φ18mm×長(zhǎng)52mm，在其中間沿徑向銑掉一塊(長(zhǎng)20mm)作為電阻法樣品室(7)，溫度計(jì)孔(9)為φ4mm的孔，電感法線圈室(10)為φ8×13.5mm。環(huán)氧玻璃鋼保溫套(12)的尺寸為φ內(nèi)19mm，φ外20mm，內(nèi)高127m，外高128mm，黃銅外套(13)為φ內(nèi)21mm，φ外24mm，在黃銅外套(13)上用φ0.51mm銅漆包線繞線圈作為外磁場(chǎng)(11)，線圈外徑φ40mm，高度為110mm，其中心磁場(chǎng)常數(shù)為298G／A，在磁場(chǎng)中心上下15mm內(nèi)場(chǎng)均勻度優(yōu)于1％。
兩個(gè)電感法線圈參數(shù)如下每個(gè)線圈的骨架直徑為1mm×長(zhǎng)8mm的鋁骨架，次級(jí)用φ0.08mm銅漆包線在內(nèi)繞1000卷，初級(jí)用φ0.08mm的錳銅漆包線在外層繞兩層大約300Ω，兩個(gè)線圈的初級(jí)正串，兩個(gè)線圈的次級(jí)反串聯(lián)(即繞的方向相反)圖4是用此測(cè)量管測(cè)量TlBaCaCuO樣品超導(dǎo)轉(zhuǎn)變所得的實(shí)驗(yàn)曲線，橫坐標(biāo)為溫度，A曲線為電感法測(cè)得的交流磁化率的虛部，B曲線為電感法測(cè)得交流磁化率的實(shí)部。樣品的橫截面積為1(mm)2、長(zhǎng)約5mm，200→119K正常態(tài)部分，曲線平坦光滑，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變部分有足夠的幅度。C曲線為電阻法測(cè)得的電阻轉(zhuǎn)變，在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，有足夠的訊號(hào)幅度。無(wú)論電感法或電阻法其靈敏度完全能夠滿足高溫超導(dǎo)體研究的需要。
本發(fā)明用錳銅線代替銅漆包線繞制電感線圈的初級(jí)，由于錳銅線從300K降到77K的過(guò)程中電阻變化很小(大約變化1％左右)，初級(jí)的總電阻為600Ω左右，測(cè)量過(guò)程中與鎖相放大器訊號(hào)通道阻抗匹配，參考輸出的低頻訊號(hào)幅度固定后，加在樣品的交流磁場(chǎng)幾乎不變，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性。除此以外，此測(cè)量管還有以下幾個(gè)特點(diǎn)(a)該器件可同時(shí)測(cè)量氧化物超導(dǎo)體的電阻轉(zhuǎn)變和抗磁性轉(zhuǎn)變，(b)配有外磁場(chǎng)線圈，可以測(cè)量低磁場(chǎng)下的超導(dǎo)性質(zhì)。(c)本測(cè)量管可以和強(qiáng)磁場(chǎng)裝置配用來(lái)測(cè)量強(qiáng)磁場(chǎng)下的臨界電流密度與溫度及磁場(chǎng)的關(guān)系，也可以測(cè)量氧化物超導(dǎo)體的上臨界場(chǎng)Hc2(T)。
權(quán)利要求1.一種測(cè)量高溫氧化物超導(dǎo)體性能的測(cè)量管，該器件有一根德銀管(1)和銅聯(lián)接件(4)接在一起，銅聯(lián)接件(4)與環(huán)氧玻璃鋼接件(5)由螺紋聯(lián)接，環(huán)氧玻璃鋼接件(5)下端與恒溫塊(8)螺紋固定，在玻璃鋼接件(5)上固定兩塊帶接線柱的環(huán)氧玻璃板(6)，環(huán)氧玻璃鋼保溫套(12)套在恒溫塊(8)外面，與橡皮圈(2)壓接，外磁場(chǎng)線圈(11)用銅漆包線繞在黃銅骨架(13)上，黃銅骨架(13)再與銅聯(lián)接件(4)用螺紋連接，其特征在于在恒溫塊(8)下端部開(kāi)兩個(gè)孔，做為電感法樣品室(10)，在恒溫塊(8)上還包括一個(gè)孔做電阻溫度計(jì)孔(9)，在恒溫塊(8)中部徑向去掉一部分做為電阻法樣品室(7)，在兩個(gè)電感法樣品室(10)內(nèi)各放置一個(gè)用錳銅線繞制的電感法線圈。
2.按權(quán)利要求1所述的高溫氧化物超導(dǎo)體性能測(cè)量管，其特征在于所述的錳銅線繞制的電感法線圈是用鋁、銅、金屬做骨架，線圈次級(jí)用φ0.08mm銅漆包線在內(nèi)層繞1000圈，初級(jí)用φ0.08mm的錳銅漆包線在外層繞兩層，使其電阻為290－310Ω。兩個(gè)線圈的初級(jí)正串聯(lián)，兩個(gè)線圈的次級(jí)反串聯(lián)。
3.按權(quán)利要求1所述的高溫氧化物超導(dǎo)體性能測(cè)量管，其特征在于所述恒溫塊(8)是用紫銅、無(wú)氧銅材料做成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量超導(dǎo)體性能的器件，特別是用于測(cè)量高溫氧化物超導(dǎo)體性能的器件制造技術(shù)領(lǐng)域。該器件由德銀管，密封橡皮圈、聯(lián)接件、恒溫塊、外磁場(chǎng)線圈、保溫套、電感法和電阻法樣品室，以及錳銅線繞制的電感法線圈組成。本實(shí)用新型提供一種改進(jìn)型高溫超導(dǎo)體性能測(cè)量管，既能用于電感法測(cè)量又可用于電阻法來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量高溫氧化物超導(dǎo)體性能。
文檔編號(hào)G01N27/00GK2111527SQ9220387
公開(kāi)日1992年7月29日 申請(qǐng)日期1992年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月11日
發(fā)明者李山林, 陳烈, 崔長(zhǎng)庚, 郭樹(shù)權(quán), 薛大鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院物理研究所