Германиевый термометр - сопротивление
Cтраница 3
Специальные германиевые приборы применяются также п очень чувствительных инфракрасных детекторах, используемых в радарных устройствах. Благодаря высокому коэффициенту преломления и высокой дисперсии германиевые стекла ( в которых двуокись германия замещает двуокись кремния) можно применять в специальных оптических устройствах. Разработана конструкция германиевого термометра сопротивления, позволяющего измерять температуры, близкие к абсолютному нулю. [31]
 |
Схематическая зависимость сопротивления германиевого термометра от температуры. [32] |
В высокотемпературном диапазоне [ I ] проводимость обусловлена главным образом электронами, термически возбужденными из валентной зоны в зону проводимости согласно уравнению (5.8), поскольку все примесные атомы давно уже ионизованы. Это область собственной проводимости; для германия она начинается чуть выше 400 К. Этот диапазон не представляет особого интереса для германиевых термометров сопротивления. [33]
Температура определяется с помощью угольного термометра. Температура перехода свинца и соединения NbaSn были проверены с помощью германиевого термометра сопротивления, который был, в свою очередь, отградуирован изготовителем ( Minneapolis Honeywell Co. К и проверен в настоящей работе по температурам жидкого гелия, жидкого неона, жидкого азота и при комнатной температуре. [34]
При низких температурах газовая колба довольно велика ( около 1 л), имеет прочные толстые стенки и помещена в вакуумную камеру. Термометры сопротивления из сплава родия с железом крепятся непосредственно к наружной стороне колбы. Регулирование температуры осуществляется нагревателем на радиационном экране; датчиком температуры служит германиевый термометр сопротивления. [36]
При обсуждении теории процессов проводимости в легированном германии был рассмотрен ряд аналитических выражений для проводимости или удельного сопротивления, в которые входят атомные константы, концентрация или свойства примесных атомов, а также температура. Было отмечено, что, несмотря на достаточно хорошее качественное согласие с экперимен-том, эти выражения нельзя применять для количественного описания характеристик конкретных материалов: реальные процессы проводимости слишком сложны. Поэтому экспериментальные данные по зависимости сопротивления от температуры приходится аппроксимировать эмпирическим путем, не слишком полагаясь на физическую теорию, как, впрочем, и в случае платиновых термометров. Однако для германиевых термометров сопротивления эта задача оказывается намного сложнее по двум причинам. Во-первых, зависимость сопротивления от температуры меняется от образца к образцу гораздо сильнее, чем в случае платины, даже если эти образцы изготовлены ю одной технологии. Дело в том, что удельное сопротивление легированного германия очень чувствительно к количеству и свойствам примеси. [37]
В области термометрии существуют различные эталоны и различные поверочные схемы для нескольких диапазонов значений температуры. В диапазоне от 1 5 до 4 2 К единица температуры воспроизводится в соответствии с гелиевой шкалой 4Не 1958 Государственным специальным эталоном, состоящим из гелиевого конденсационного термометра и электроизмерительной аппаратуры для измерения сопротивления. Погрешность воспроизведения единицы температуры определяется погрешностью измерений давления насыщенных паров гелия эталонным конденсационным термометром. Среднее квадратическое отклонение результата измерений составляет 0 001 К при неисключенной систематической погрешности в пределах 0 003 К. Путем сличения в криостате единица температуры передается вторичным рабочим эталонам и эталонам-свидетелям, в качестве которых используются германиевые термометры сопротивления, и далее образцовым полупроводниковым термопреобразователям сопротивления. Предусмотрен только один разряд образцовых средств измерений. В качестве рабочих средств измерений используются термодиоды, термоэлектрические преобразователи и полупроводниковые термопреобразователи сопротивления. Они поверяются сличением с образцовыми средствами измерений или с рабочими эталонами в гелиевой ванне с регулятором давления. [38]
Для измерения температур ниже 13 К в СССР в основном применяются германиевые термометры сопротивления. Они предназначены для измерения температур в интервале от 0 1 до 300 К. Сопротивление германия увеличивается с понижением температуры и при гелиевых температурах исчисляется сотнями и тысячами ом. Коэффициент преобразования при этих температурах составляет 102 - 103 Ом / К. Серийные германиевые термометры сопротивления имеют предел допускаемых погрешностей 0 05 - 0 1 К. Эталонные германиевые термометры сопротивления имеют стабильность градуировочной характеристики до 0 001 К. Германиевые термометры сопротивления также подвержены влиянию магнитных полей. Это влияние меньше, чем для платиновых термометров, но при поле в 10 - 15 Т погрешность из-за их влияния может составить при 4 2 К около 0 15 - 0 2 К и более. [39]
Для измерения температур ниже 13 К в СССР в основном применяются германиевые термометры сопротивления. Они предназначены для измерения температур в интервале от 0 1 до 300 К. Сопротивление германия увеличивается с понижением температуры и при гелиевых температурах исчисляется сотнями и тысячами ом. Коэффициент преобразования при этих температурах составляет 102 - 103 Ом / К. Серийные германиевые термометры сопротивления имеют предел допускаемых погрешностей 0 05 - 0 1 К. Эталонные германиевые термометры сопротивления имеют стабильность градуировочной характеристики до 0 001 К. Германиевые термометры сопротивления также подвержены влиянию магнитных полей. Это влияние меньше, чем для платиновых термометров, но при поле в 10 - 15 Т погрешность из-за их влияния может составить при 4 2 К около 0 15 - 0 2 К и более. [40]
Для измерения температур ниже 13 К в СССР в основном применяются германиевые термометры сопротивления. Они предназначены для измерения температур в интервале от 0 1 до 300 К. Сопротивление германия увеличивается с понижением температуры и при гелиевых температурах исчисляется сотнями и тысячами ом. Коэффициент преобразования при этих температурах составляет 102 - 103 Ом / К. Серийные германиевые термометры сопротивления имеют предел допускаемых погрешностей 0 05 - 0 1 К. Эталонные германиевые термометры сопротивления имеют стабильность градуировочной характеристики до 0 001 К. Германиевые термометры сопротивления также подвержены влиянию магнитных полей. Это влияние меньше, чем для платиновых термометров, но при поле в 10 - 15 Т погрешность из-за их влияния может составить при 4 2 К около 0 15 - 0 2 К и более. [41]
Страницы: 1 2 3