Угольный термометр

Cтраница 2

При наличии магнитных полей для измерения низких температур целесообразно применять угольные термометры сопротивления. У угольных термометров влияние магнитных полей в 15 Т изменяет их показания не более чем на 4 - 7 % для температур от 0 01 до 1 5 К. Угольные термометры сопротивления, так же как и германиевые, имеют отрицательный температурный коэффициент и изготавливаются из каменного угля путем специальной термообработки. Одним из главных достоинств угольных термометров является то, что их коэффициент преобразования практически обратно пропорционален температуре. Для малых объектов применяют пленочные угольные термометры сопротивления, изготавливаемые путем нанесения слоя койлйидното раствора графита на подложку или непосредственно на поверхность объекта. К числу недостатков угольных термометров следует отнести нестабильность их градуировочной характеристики. [16]

Ниже будет рассмотрено изменение электросопротивления с температурой для некоторых типов угольных термометров сопротивления. Даже качественное совпадение с тем, что дает зонная теория, наблюдается только в отдельных случаях. Для некоторых образцов величина удельного сопротивления р увеличивается почти экспоненциально при понижении температуры, указывая на то, что имеет место термическая активация носителей тока. Однако из этого не следует, что весь объем графита является элементарным полупроводником и что теоретическое предсказание оказывается несостоятельным. Характер изменения величины электросопротивления с температурой может быть объяснен тем, что частицы графита, входящие в состав образца, обычно находятся в плохом контакте друг с другом или с металлическими контактами. Поэтому носители должны быть термически активированы для преодоления значительных энергетических барьеров. Этот процесс активации может привести к такой зависимости электросопротивления от температуры, которая наблюдалась выше. Очевидно, что способ изготовления угольных сопротивлений играет наиболее важную, хотя и трудно определимую роль при получении желаемых характеристик. [17]

В качестве вторичных термометров при Т 1 К могут использоваться термометры сопротивления, в частности термометры из металлических сплавов и угольные термометры. Термометры сопротивления должны периодически подвергаться калибровке, так как их показания могут быть нестабильны. [18]

После достижения желаемой температуры устанавливался ток через нагреватель, прикрепленный к входу медного змеевика, и состояние стабилизации контролировалось по падению напряжения на угольном термометре сопротивления. За время измерений газовым термометром, которое занимало около 20 мин. [19]

Сопротивление угольного термометра, так же как и сопротивление термометра из фосфористой бронзы, зависит от магнитного поля; но если в фосфористой бронзе эта зависимость определяется наличием сверхпроводящих примесей и совершенно хаотична, то для всех угольных термометров она оказывается примерно одинаковой. [20]

Сопротивление угольного термометра, так же как и сопротивление термометра из фосфористой бронзы, зависит от магнитного ноли; но если в фосфористой бронзе эта зависимость определяется наличием сверхпроводящих примесей п совершенно хаотична, то для всех угольных термометров она оказывается примерно одинаковой. [21]

Криостат для охлаждения мессбауэровского источника до температуры жидкого 3Не ( 0 3 К внутри сверхпроводящего соленоида. Движущийся резонансный поглотитель находится при комнатной температуре. Сверхпроводящий соленоид является. [22]

Не или вакуум; 5 - пропорциональный счетчик; 6 - к мессбауэровскому спектрометру; 7 - движущийся резонансный поглотитель; 8 - бериллиевые окна; 9 - жидкий 3Не, 0 5 К; 10 - жидкий азот, 75 К; / / - жидкий 4Не, 1 1 К; 12 - медный конус; 13 - откачка 3Не; 14 - 7-лучи; / 5 - термометр, измеряющий давление зне или теплообменного 4Не; 16 - проводники; 17 - регулятор высоты; 18 - медный конус со щелями; 19 - инконелевая трубка; 20 - угольные термометры сопротивления; 21 - подвижный медный экран; 21 - алюминированный майлар; 23 - источник; 24 - колпачок; 25 - медь; 26 - подогреватель; 27 - термопары. [23]

В этой области темп-р удобны угольные термометры сопротивления, изготовленные из каменного угля, подвергаемого спец. Основной недостаток угольных термометров - их нестабильность: после каждого нового цикла отогрева и охлаждения градуировка их может измениться ( иногда до неск. Ведутся интенсивные работы по созданию более стабильных термометров для промежуточных томп-р; наиболее перспективны в этом отношении германиевые термометры. Угольные термометры применяются и в области гелиевых темп-р, вплоть до самых низких. Широко применяют в области гелиевых темп-р также проволочные термометры из фосфористом бронзы ( см. Бронзовый термометр), содержащей небольшое количество свинца, переходящего в сверхпроводящее состояние. Недостатки бронзовых термометров - сильная зависимость от магнитного ноля и величины измерительного тока. [25]

Угольный термометр сопротивления имеет высокое удельное электрическое сопротивление и значительный отрицательный температурный коэффициент. Чувствительным элементом угольных термометров являются стержни из графита или углей. Графит не изменяет своих свойств при высоких температурах, поэтому такие термометры применяют для измерения температур до 2300 К. Угольный термометр не чувствителен к магнитным полям. [26]

В последних экспериментах Фриц и Джиок [65] нашли, что величина ( R / R) ( T / H) 2 является медленно меняющейся функцией температуры; в интервале между 20 и 4 К она практически постоянна, а при более низких температурах постепенно стремится к нулю. Джебалл, Лайон, Уилан и Джиок [288] исследовали влияния размеров частиц на чувствительность угольного термометра. Описанным выше методом было изготовлено несколько термометров из образцов обычного угля с различным средним размером частиц. Относительное возрастание сопротивления с понижением температуры для мелких частиц угля было заметно большим, чем в случае более крупных частиц. Любое промежуточное значение могло быть получено путем соответствующего подбора размеров частиц. [27]

В последних экспериментах Фриц и Джпок Г5 ] нашли, что величина ( Н / 1) ( 77 / /) - является медленно меняющейся функцией температуры; в интервале между 20 п 4 К. Джебалл, Лайон, Уплан и Джпок 288 исследовали влияния размеров частиц па чувствительность угольного термометра. Описанным выше методом было изготовлено несколько термометров из образцов обычного угля с различным средним размером частиц. Относительное возрастание сопротивления с понижением температуры для мелких частиц угля было заметно большим, чем в случае более крупных частиц. Любое промежуточное значение могло быть получено путем соответствующего подбора размеров частиц. [28]

Градуировка угольных термометров при температурах ниже 1 К обычно производилась путем измерения величины магнитной восприимчивости парамагнитной соли с использованием зависимости восприимчивости от температуры. Другой способ градуировки был предложен Хаулингом, Дарнеллом и Мендо-зой [53], которые показали, что угольные термометры можно градуировать непосредственно по термодинамической температурной шкале. [29]

При водородных температурах Нобелем [109] использовались термометры сопротивления; при более низких температурах они обычно недостаточно чувствительны, хотя Аллену и Мендозе [114] удалось, преодолев некоторые трудности, использовать термометр сопротивления из фосфористой бронзы в области гелиевых температур. При этих температурах могут быть также использованы угольные сопротивления; например, Олсен и Рентой [134], применяя угольные термометры, которые наносились прямо на образец, продолжили измерения теплопроводности статическим методом вплоть до 0 4 К. [30]

Страницы: 1 2 3 4