專利名稱：具有自調(diào)節(jié)作用的的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低溫技術(shù)領(lǐng)域的超流轉(zhuǎn)變溫度復現(xiàn)器，特別涉及一種具有自調(diào)節(jié)作用的超流轉(zhuǎn)變溫度復現(xiàn)器。
在低溫技術(shù)中，通常需用溫度固定點器件來標定低溫電阻溫度計，4He超流轉(zhuǎn)變溫度復現(xiàn)器便是其中之一種。在低溫實驗中，當液體4He減壓降溫到4He超流轉(zhuǎn)變溫度Tλ以下時，液氦呈現(xiàn)超流態(tài)，溫度高于Tλ的是正常態(tài)的HeⅠ，溫度低于Tλ的是超流態(tài)的HeⅡ，4He超流轉(zhuǎn)變點也稱為λ相變點。1990年國際溫標(ITS-90)指定，飽和蒸汽壓下的4He超流轉(zhuǎn)變溫度Tλ=2.1768K。在λ相變點，液氦的比熱、熱導率等物性有突變。HeⅠ和HeⅡ共存時，其界面溫度就是Tλ,λ相變寬度很窄。目前，測定4He相變溫度Tλ的方法一般有二種，一種用大液池減壓降溫方法，即采用絕熱大液池或帶測壓管的液氦溫泡的裝置來復現(xiàn)。通過測量4He蒸汽壓與溫度隨時間變化來確定4He相變溫度Tλ。這種方法可以看到Tλ轉(zhuǎn)變溫坪，但要求實驗系統(tǒng)漏熱盡可能小，同時需要精密壓力測量系統(tǒng)。另一種是采用熱導率較差的材料做容器建立液氦柱，測量λ相變點前后一段液氦柱兩端溫度變化的同步性，認定溫度變化變成不一致時的溫度是λ相變溫度。為提高Tλ測量的不確定度，這種方法要求溫度變化速率盡可能小，這種方法看不到Tλ轉(zhuǎn)變溫坪。
本發(fā)明的目的在于提供一種密封瓶式具有自調(diào)節(jié)作用的4He超流轉(zhuǎn)變溫度復現(xiàn)器，用來復現(xiàn)λ轉(zhuǎn)變溫坪，溫坪的不平度小于0.01mK，溫坪可以持續(xù)任意長時間。
本發(fā)明的實施方案如下本發(fā)明提供的一種具有自調(diào)節(jié)作用的4He超流轉(zhuǎn)變溫度復現(xiàn)器由上瓶、毛細管和下瓶組成，毛細管將上瓶和下瓶內(nèi)腔連通，瓶內(nèi)充入適量高壓高純氦氣，保證低溫下氦氣液化充滿毛細管和下瓶，上瓶容積大于下瓶，上瓶吊裝于平臺下端面，平臺溫度控制在低于Tλ的某點，上瓶上端安裝有高壓充氣管，上、下瓶分別安裝有溫度計。使用時首先將平臺溫度控制在低于Tλ的某點上，調(diào)節(jié)下瓶加熱溫度，可以將HeⅠ/HeⅡ界面保持在毛細管中，由于HeⅡ熱導率較HeⅠ高幾個數(shù)量級，裝在上瓶的溫度計所測得的溫度十分接近HeⅠ/HeⅡ界面溫度。利用毛細管中HeⅠ高度的自調(diào)節(jié)效應(yīng)，維持毛細管中He液柱兩端適當溫度差，可以將HeⅠ/HeⅡ界面保持在毛細管中，從而可獲得一條不平度在0.01mK之內(nèi)的溫坪，時間可任意長。毛細管兩端溫差在一定范圍內(nèi)波動時，不會影響溫坪的示值。通過毛細管的熱流會影響溫坪的數(shù)值，測定幾組不同熱流下的復現(xiàn)值，外推到零熱流，這時的溫度復現(xiàn)值便是飽和蒸汽壓下的4He超流轉(zhuǎn)變溫度Tλ(2.1768K)。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
附

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1-上瓶 2-下瓶 3-毛細管 4-高壓充氣管5-溫度計 6-平臺由圖知，本發(fā)明提供的具有自調(diào)節(jié)作用的4He超流轉(zhuǎn)變溫度復現(xiàn)器由上瓶1、下瓶2和毛細管3組成，毛細管3將上瓶1和下瓶2相連通，上瓶上端裝有與內(nèi)腔相連通的高壓充氣管4(充完氣后將該進氣管頂端焊死)，上瓶吊裝于平臺6下端面，上、下瓶分別裝有溫度計5，上瓶內(nèi)腔容積大于下瓶內(nèi)腔容積，上瓶容積大，作為氦氣貯氣室，室溫下充入高壓高純4He氣體，充氣量保證2.2K時液氦充滿下瓶和毛細管，下瓶內(nèi)腔容積較小，其中的液氦可大大提高下瓶的熱容量，便于實驗操作。控溫平臺的溫度控制在低于Tλ的某點上，使得上瓶對控溫平臺的漏熱率可調(diào)。
權(quán)利要求
1．一種具有自調(diào)節(jié)作用的4He超流轉(zhuǎn)變溫度復現(xiàn)器，其特征在于由上瓶、下瓶和毛細管組成，上瓶容積大于下瓶容積，毛細管將上、下瓶相連通，上瓶吊裝于平臺下端面，平臺溫度控制在低于4He超流轉(zhuǎn)變溫度Tλ的某點，瓶內(nèi)充入高純高壓4He氣體，低溫下氦液化充滿毛細管和下瓶。
2．按權(quán)利要求1所述的具有自調(diào)節(jié)作用的4He超流轉(zhuǎn)變溫度復現(xiàn)器，其特征在于上瓶上端安裝有高壓充氣管，上、下瓶分別裝有溫度計。
全文摘要
本發(fā)明涉及低溫技術(shù)中的具有自調(diào)節(jié)作用的
文檔編號G05D23/00GK1211760SQ9711691
公開日1999年3月24日 申請日期1997年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月18日
發(fā)明者洪朝生, 林鵬, 毛玉柱 申請人:中國科學院低溫技術(shù)實驗中心