Cтраница 3
Для сосудов, подобных использовавшимся Аткинсом, были получены те же не зависящие; от разности уровней значения скоростей переноса, что и в обычных контрольных трубках, а с помощью устройства, которое позволяло в ходе опыта полностью защитить внутренний сосуд от внешнего излучения, было показано, что скорость переноса по плойке как при действии излучения, так и без него совпадает с величинами, полученными Доунтом н Мендельсоном. Как это ясно из фиг. [31]
Обе эти кривые плохо согласуются с экспериментальными точками ниже 4 2 К. Горовиц и Доунт, воспользовавшись способом, использованным в случае молибдена, нашли, что величина 60 составляет 250 К. [32]
В заключение следует остановиться на термомеханическом эффекте в случае, когда связь между двумя объемами гелия осуществляется посредством пленки. Первые наблюдения Доунта и Мендельсона [18] показали, что в небольшом дьюаре, частично погруженном в Не II, уровень жидкости при подводе тепла во внутренний сосуд слегка поднимается. Этот эффект можно было значительно усилить ( 162 ], если увеличить связующий периметр пленки путем использования пучка проволоки ( фиг. Из количественных оценок скорости испарения и скорости переноса по пленке следовало, что обратное вязкое течение в пленке пренебрежимо мало. Этот же эффект изучали Чандрасекар и Мендельсон [86], использовавшие сосуд Дью-ара, закрытый крышкой, не препятствовавшей свободному истечению пленки, но значительно затруднявшей перенос паров гелия. С помощью этого в высокой степени адиа-батичного устройства было обнаружено, что до определенного предела скорость наполнения прямо пропорциональна теплоподводу ( фиг. [33]
В заключение следует остановиться на термомеханическом эффекте и случае, когда связь между двумя объемами гелия осуществляется посредством пленки. Первые наблюдения Доунта и Мендельсона [18] показали, что в небольшом дьюаро, частично погруженном в Не II, уровень жидкости при подводе тепла во внутренний сосуд слегка поднимается. Этот эффект можно было значительно усилить [162], если увеличить связующий периметр пленки путем использования пучка проволоки ( фиг. Из количественных оценок скорости испарения и скорости переноса по пленке следовало, что обратное вязкое течение в пленке пренебрежимо мало. Этот же эффект изучали Чандрасекар и Мендельсон [86], использовавшие сосуд Дью-ара, закрытый крышкой, не препятствовавшей свободному истечению пленки, но значительно затруднявшей перенос паров гелия. С помощью этого в высокой степени адиа-батичного устройства было обнаружено, что до определенного предела скорость наполнения прямо пропорциональна теплонодводу ( фиг. [34]
При температурах ниже гелиевой, кроме статического метода Олсепа п Рентона, применялся также п динамический метод. Так, Хир и Доунт [140], Гудмон [138] п Нпколь и Тсснг [101] создавали разность температур путем неодинакового размагничивания двух блоков соли и наблюдали выравнивание температур со временем; эти же блоки соли использовались и в качестве тсрмоыетрон. [35]
При температурах ниже гелиевой, кроме статического метода Олсена и Рентона, применялся также и динамический метод. Так, Хир и Доунт [140], Гудмен [138] и Николь и Тсенг [101] создавали разность температур путем неодинакового размагничивания двух блоков соли и наблюдали выравнивание температур со временем; эти жо блоки соли использовались и в качестве термометров. [36]
Метод, в котором образец расположен между двумя блоками соли, был использован Хиром и Доунтом [319] для случаев олова и тантала, а также Гудменом [250] для олова. Результаты, полученные Хиром и Доунтом, дают для олова при температуре 0 65 К значение Ks / Kn, равное примерно 1 / 40, а для тантала при температуре 0 55е К значение, несколько меньшее 1 / во. [37]
Метод, в котором образец расположен между двумя блоками соли, был использован Хнром и Доунтом [319] для случаев олова п тантала, а также Гудменом [ 250J для олова. Результаты, полученные Хиром п Доунтом, дают для олова при температуре 0 65 К значение KJKn, равное примерно 1 / 40, а для тантала при температуре 0 55е К значение, несколько меньшее 1 / ио. Кроме того, Гуд-мен обнаружил быстрое уменьшение А ч с пониженном температуры; величина наклона убывала с увеличением загрязненности образца. [38]
Так как Не3 должен двигаться с нормальной частью гелия II, то при сверхтекучем вытекании гелия Не3 должен будет оставаться в исходном сосуде. Именно такой результат был получен недавно Доунтом и др. [4], которые смогли уменьшить концентрацию Не3 в вытекающей сверхтекучим образом массе Не II в 50 раз. [39]
Недостаток методики адиабатического размагничивания в том виде, как она описывалась до сих пор, заключается в том, что вследствие неизбежного паразитного подвода тепла эксперименты всегда выполняются в условиях непрерывно повышающейся температуры. Этого можно достигнуть, как было показано Доунтом и Хиром [329], при помощи холодильной машины, работающей циклически. Схема работы такой машины иллюстрируется фиг. [40]
Недостаток методики адиабатического размагничивания в том виде, как она описывалась до сих пор, заключается в том, что вследствие неизбежного паразитного подвода тепла эксперименты нсогда выполняются в условиях непрерывно повышающейся температуры. Этого можно достигнуть, как было показано Доунтом и Хиром [329], при помощи холодильной машины, работающей циклически. Схема работы такой машины иллюстрируется фиг. [41]
Влияние примесей на скорость переноса приводит к вопросу о роли подложки, по которой движется гелиевая пленка. Впервые это влияние подложки было обнаружено в работах Доунта и Мендельсона, которые нашли, что скорость переноса по медной проволоке на единицу периметра больше скорости переноса по стенкам стеклянного сосуда. Эти авторы затем измерили также скорость переноса по поверхности хорошо отполированного медного сосуда и установили, что она не отличается от скорости переноса по поверхности стеклянного сосуда. Большие скорости в случае медных проволок были приписаны влиянию поверхностных трещин, образующихся при протяжке и зачистке проволоки. В последовавших затем экспериментах в Оксфорде [149] на никелевых и платиновых поверхностях, а также в подобной работе Бурса и Дэша [150] в Колумбийском университете на поверхностях меди, свинца, железа, нержавеющей стали, никеля и люцита были обнаружены скорости переноса, зачастую много большие, чем в случае стеклянных поверхностей, хотя в большинстве случаев общий вид температурной зависимости был один и тот же. Возникает вопрос, существует ли в действительности связь между составом вещества и скоростью переноса или же все наблюдавшиеся эффекты вызваны простым увеличением геометрического периметра твердых тел, связанным с поверхностной микроструктурой. [42]
Влияние примесей па скорость переноса приводит к вопросу о роли подложки, по которой движется гелиевая пленка. Впервые это влияние подложки было обнаружено в работах Доунта и Мендельсона, которые нашли, что скорость переноса по медной проволоке на единицу периметра больше скорости переноса по стенкам стеклянного сосуда. Большие скорости в случае медных проколок были приписаны влиянию поверхностных трещин, образующихся при протяжке и зачистке проволоки. В последовавших затем экспериментах в Оксфорде [149] па никелевых и платиновых поверхностях, а также в подобной работе Бурса и Дэнга [150] в Колумбийском университете на поверхностях меди, свинца, железа, нержавеющей стали, никеля п лющгга были обнаружены скорости переноса, зачастую много большие, чем к случае стеклянных поверхностей, хотя в большинстве случаев общий вид температурной зависимости был один н тот же. Возникает вопрос, существует ли в действительности связь между составом вещества п скоростью переноса или же все наблюдавшиеся эффекты вызваны простым увеличением геометрического периметра твердых тел, связанным с поверхностной микроструктурой. [43]
Эти опыты показали, что сверхтекучесть в Не3 не наступает вплоть до 1 05 К. Пределы, в которых это заключение остается справедливым, были расширены в следующем году Доунтом и Хиром [59] до значительно более низких температур. [44]
Совершенствование метода адиабатного размагничивания связано с созданием непрерывно действующей магнитной холодильной машины, а также с разработкой систем, обеспечивающих получение более низких температур. Непрерывно действующая магнитная холодильная машина была разработана Доунтом. [45]