高温超导转变温度的测定课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高温超导转变温度的测定,高温超导转变温度的测定,。,实验目的：,1,、了解,FD-TX-RT-II,高温超导转变温度测定仪的结构及使用方法；,2,、掌握液氮低温技术；,3,、利用,FD-TX-RT-II,高温超导转变温度测定仪，测量氧化物超导体,YBaCuO,的超导临界温度,一、高温超导转变温度测量原理,1,、,零电阻现象,：在一定低温下，导体的直流电阻突变为零的现象。,2,、,转变温度,T,C,：R,突变为,0,时的温度。,R,T,0,4.2k,3,、,超导产生条件,：,（,1）,样品中通以直流电,汞（超导体）,一般导体,即：,T=T,C,瞬间，,R=0,R,样品,=0,瞬间，,T=T,C,R,样品,T,U,样品,=,I,0,R,U,样品，,I,0,U,温度计,U,样品,=0,瞬间，,U,温度计,=？,查,表,数字电压表,直接测量：,间接测量：,注：铂电阻温度计在室温到液氮温区内，满足：,二、实验仪器,（,2,）实验探棒和前级放大器,探棒：安装超导样品和温度计供插入低温杜瓦实现变温,（,1,）低温液氮杜瓦,盛放液氮的容器,（,3,）测量仪主机,测量：,U,样品,，,I,0,，,U,温度计,（一）高温超导转变温度测量仪结构以及连线示意图：,低温液氮,杜瓦,实验探棒和,前级放大器,测量仪主机,（二）底部样品室的结构,4、样品电阻的四引线和铂电阻的四引线通过紫铜热沉后接至探棒上端，再分别接至各自的恒流源和电压表。,1、样品室外壁和内部样品架均由,紫铜块,加工而成，通过紫铜块外壁与液氮的热接触，将冷量传到内部紫铜块样品架中。,2、超导样品为常规的,四引线接头方式,，其电流、电压引线分别连接到样品架的相应接头上。,3、样品架的温度由装于其块体内的,铂电阻温度计,测定。,超导材料的电阻测量方法：四引线测量法,即每个电阻原件都采用四根引线，其中两根为电流引线，两根为电压引线。,四引线法测电阻原理图,-,U,X,恒流源, ,+,_,I,-,I,+,由于低温物理实验装置的原则之一是必须尽可能,减小室温漏热,。,测量引线通常是,又长又细,，其电阻值有可能远远超过待测样品（如超导样品）的阻值。,为了减小引线和接触电阻对测量的影响，通常采用,“,四引线测量法,”,，,（三）,前级放大部分,前级放大器框图,1、样品上的电压经放大器放大,10000,倍后的输出，其与主机的连接线在,5,芯航空头上。,2、是样品电流的测量端，其与主机的连接线也在,5,芯航空头上。,4、两个插座是铂温度计的电压输出端，,3、两个插座为样品两电压端的直接引出点，未经放大，此处也可直接连到记录仪的,XY,端。,（四）测量仪主机,.,数字电压表,：用于,显示样品电流,和,经放大后的温度计电压值,，只要除以已知的放大倍数,(40倍),就可以得到温度计的原始电压值，通过查表，就可以得出其对应的温度值；,.,数字电压表：,显示,温度计电流,和,经放大后的样品电压值,，只要除以已知的放大倍数,(,通过放大倍数切换开关来获得,),，就可以得到样品的原始电压值，样品的阻值由原始电压值除以样品电流值得到。,5.,样品电流调节电位器,：用来调节样品所需要的电流大小，电流范围为,1.5,mA,到33,mA，,连续可调。,四、实验步骤：,、灌注液氮：注意掌握液氮的高度。其高度可用所附的碳棒探测估计。,、连接电路：将放大器上的航空头分别接到主机上对应的航空插座,上。,、记录数据：通过主机面板上两数字电压表的显示值，记录下某一时刻的样品电压和温度计电压。,、处理数据：求样品的阻值和对应的样品温度。 做出曲线。并确定转变温度。,。其高度可用所附底塑料杆探测估计。,二、电路的连接,将放大器上的航空头分别接到主机上对应的航空插座上。,样品曲线图：,五、思考题,1.,为什么采用四引线法可避免引线电阻和接触电阻的影响？,、用液氮制冷技术应该注意哪些事项？,