FD-RT-II高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定儀說(shuō)明書(shū)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上FD-TX-RT-II高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定儀說(shuō)明書(shū)上海復(fù)旦天欣科教儀器有限公司中國(guó) 上海一簡(jiǎn)介高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測(cè)量?jī)x是測(cè)量超導(dǎo)體零電阻基本特性的專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，用以觀察、測(cè)定超導(dǎo)體的最基本參量-超導(dǎo)臨界溫度(轉(zhuǎn)變溫度)。特點(diǎn): 1采用常規(guī)的V-I四引線(xiàn)法，在恒定電流下測(cè)量R-T關(guān)系，測(cè)定轉(zhuǎn)變溫度。 2實(shí)驗(yàn)中通過(guò)樣品浸入和提離液氮來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的升、降。樣品溫度范圍：室溫液氮（77K）。 3樣品的電阻溫度轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)可以用三種方式記錄：連接X(jué)Y記錄儀直接記錄;讀取測(cè)量?jī)x主機(jī)面板上兩數(shù)字電壓表人工記錄;連接計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)記錄。4. 樣品電壓和溫度電壓的顯示均為三位半數(shù)字電壓表。通過(guò)按鈕

2、開(kāi)關(guān)切換可顯示樣品電流和溫度計(jì)電流。二.高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)示意整個(gè)超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)儀的裝置示意圖如圖1。 132圖1 實(shí)驗(yàn)裝置接線(xiàn)示意圖其中1)實(shí)驗(yàn)探棒和前級(jí)放大器，2)低溫液氮杜瓦（本儀器配套提供），3)測(cè)量?jī)x主機(jī)。1、探棒探棒是安裝超導(dǎo)樣品和溫度計(jì)供插入低溫杜瓦實(shí)現(xiàn)變溫的實(shí)驗(yàn)裝置。其上部裝有前級(jí)放大器，底部是樣品室。棒身采用薄璧的德銀管或不銹鋼管制作。底部樣品室的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。 紫銅樣品架圖2 探棒樣品室內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 樣品室外壁和內(nèi)部樣品架均由紫銅塊加工而成，通過(guò)紫銅塊外壁與液氮的熱接觸，將冷量傳到內(nèi)部紫銅塊樣品架中。樣品架的溫度取決于與環(huán)境的熱平衡。控制探棒插入液氮中的深度，可以改變樣品

3、架的溫度變化速度。超導(dǎo)樣品為常規(guī)的四引線(xiàn)接頭方式，其電流、電壓引線(xiàn)分別連接到樣品架的相應(yīng)接頭上。圖中，并排的中間兩引線(xiàn)是電壓接頭，靠外的兩引線(xiàn)是電流引線(xiàn)。樣品架的溫度由裝于其塊體內(nèi)的鉑電阻溫度計(jì)測(cè)定。樣品電阻的四引線(xiàn)和鉑電阻的四引線(xiàn)通過(guò)紫銅熱沉后接至探棒上端，再分別接至各自的恒流源和電壓表。2、前級(jí)放大部分前級(jí)放大器的框圖見(jiàn)圖3。 圖3 前級(jí)放大器框圖圖中標(biāo)有 1樣品上的電壓經(jīng)放大器放大1000倍后的輸出, 其與主機(jī)的連接線(xiàn)在5芯航空頭上。2是樣品電流的測(cè)量端，其與主機(jī)的連接線(xiàn)也在5芯航空頭上 3 兩個(gè)插座為樣品兩電壓端的直接引出點(diǎn)，未經(jīng)放大，此處也可直接連到記錄儀的XY端。4 兩個(gè)插座是鉑溫

4、度計(jì)的電壓輸出端，此處可直接連到記錄儀的XY端。5為五芯的航空接頭，是前級(jí)運(yùn)放信號(hào)的輸入和輸出端。 五芯接頭的各插針連接如下：1 樣品正電壓 2 樣品負(fù)電壓5 樣品正電流 4 樣品負(fù)電流6為七芯的航空接頭，是前級(jí)運(yùn)放電源輸入端。 七芯接頭的各插針連接如下：1 6V電源 2 電源接地3 6V電源 4 溫度計(jì)負(fù)電流5 溫度計(jì)正電流 6溫度計(jì)正電壓7 溫度計(jì)負(fù)電壓 三測(cè)量?jī)x主機(jī) 測(cè)量?jī)x主機(jī)前視見(jiàn)圖4 圖4 測(cè)量?jī)x主機(jī)前面板1. 數(shù)字電壓表：用于顯示樣品電流和經(jīng)放大后的溫度計(jì)電壓值，只要 除以已知的放大倍數(shù)(40倍)就可以得到溫度計(jì)的原始電壓值，通過(guò)查表，就可以得出其對(duì)應(yīng)的溫度值;2. 按鍵開(kāi)關(guān)：左邊

5、的開(kāi)關(guān)控制左邊表的顯示，可分別顯示樣品電流和經(jīng)放大后的溫度計(jì)電壓;右邊的開(kāi)關(guān)控制右邊表的顯示，可分別顯示溫度計(jì)電流和經(jīng)放大后的樣品計(jì)電壓值;3. 放大倍數(shù)按鍵開(kāi)關(guān)：為適應(yīng)因形狀、制備工藝，性能材料成份等因素不同引起的樣品阻值的不同，本測(cè)量?jī)x樣品電壓測(cè)量備有不同的放大倍數(shù)。測(cè)量?jī)x出廠(chǎng)時(shí)的三檔放大倍數(shù)如面板上所示為：2000、6000和10000(大概數(shù)值)。4. 數(shù)字電壓表：顯示溫度計(jì)電流和經(jīng)放大后的樣品電壓值，只要除以已知的放大倍數(shù)(通過(guò)放大倍數(shù)切換開(kāi)關(guān)來(lái)獲得)，就可以得到樣品的原始電壓值，樣品的阻值由原始電壓值除以樣品電流值得到。5. 樣品電流調(diào)節(jié)電位器：用來(lái)調(diào)節(jié)樣品所需要的電流大小，電流范

6、圍為1.5mA到33mA，連續(xù)可調(diào)。6. 電源開(kāi)關(guān)：是儀器電源的控制端。四儀器工作方式本儀器的實(shí)驗(yàn)記錄方式有三種： 1XY記錄儀記錄方式本方式需要外接X(jué)Y記錄儀（需另行配置）時(shí)，只要將溫度計(jì)的原始電壓接到記錄儀的X軸，樣品的原始電壓接到記錄儀的Y軸，選擇記錄儀上適當(dāng)?shù)牧砍谭秶纯?。此方式不?jīng)放大，變換直接，直觀的記錄了RT變化。2數(shù)字電壓表記錄通過(guò)主機(jī)面板上兩數(shù)字電壓表的顯示值也可記錄下樣品的電壓和溫度計(jì)電壓，從而獲得超導(dǎo)轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)。但本方式需要人工記錄，再行手工作圖。此法的好處是既不需XY記錄儀，也可沒(méi)有計(jì)算機(jī)，設(shè)備費(fèi)用下降。缺點(diǎn)是比較費(fèi)時(shí)和費(fèi)力。3計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)記錄推薦的記錄方式將本儀器與計(jì)算機(jī)

7、（本儀器配套供應(yīng)）連接，使用本機(jī)提供的專(zhuān)用軟件可實(shí)時(shí)記錄樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)是省時(shí).省力，直觀記錄了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的全過(guò)程，利用了計(jì)算機(jī)便于數(shù)據(jù)記錄.物理量轉(zhuǎn)換.存儲(chǔ)方便.計(jì)時(shí)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，與計(jì)算機(jī)的連接和所用軟件的使用說(shuō)明見(jiàn)下述。五. 計(jì)算機(jī)軟件部分本軟件設(shè)置為串行口輸入，可選擇不同的串行口（Com1或Com2）,采樣的記錄格式形同于記錄紙，X坐標(biāo)為溫度值（以溫度的形式來(lái)顯示），每格大小在界面的右邊顯示。Y坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的是樣品電壓，每格所對(duì)應(yīng)的電壓值可供選擇，這里設(shè)置了三個(gè)級(jí)別的電壓值供選擇。對(duì)于記錄下的曲線(xiàn)，可以進(jìn)行存盤(pán)、打印等操作，也可刪除及重新開(kāi)始記錄, 在計(jì)算機(jī)采樣的時(shí)候，我們可以通過(guò)選擇

8、不同的顏色來(lái)區(qū)分降溫和升溫的曲線(xiàn);在計(jì)算機(jī)記錄完畢后，可以通過(guò)鼠標(biāo)的點(diǎn)擊來(lái)顯示曲線(xiàn)上每一點(diǎn)的坐標(biāo)值，橫坐標(biāo)的溫度值可直接顯示對(duì)應(yīng)的溫度，不需要查表; 本軟件顯示的窗口界面如下所示： 軟件的使用說(shuō)明（一）界面介紹1.標(biāo)題欄：本軟件的名稱(chēng)2.菜單欄：此欄由文件.編輯.操作.幫助.關(guān)于五個(gè)部份組成，具體說(shuō)明如下：A.文件：可以對(duì)文件進(jìn)行存盤(pán)、打開(kāi)、打印等操作B.編輯：可以對(duì)采樣到的圖形進(jìn)行處理C.操作：能對(duì)本軟件運(yùn)行進(jìn)行控制，如選擇串行口.改變Y軸分度值等D.幫助：可以得到本軟件使用的一切說(shuō)明E.關(guān)于：此為本公司的介紹。3.工具欄：由新建.打開(kāi).存盤(pán).運(yùn)行.暫停.打印.退出七個(gè)部份組成，其具體功能和

9、菜單欄上各項(xiàng)說(shuō)明一致。4.實(shí)驗(yàn)監(jiān)視欄：此欄設(shè)在屏幕下方，能了解實(shí)驗(yàn)是否正在進(jìn)行，能記錄實(shí)驗(yàn)所花費(fèi)的時(shí)間和采樣到的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。（二）使用操作步驟1.先將樣品用導(dǎo)熱膠粘放在樣品架中，焊接四引線(xiàn)。2.將放大器上的航空頭分別接到主機(jī)上對(duì)應(yīng)的航空插座上。3.通過(guò)連接電纜將儀器與計(jì)算機(jī)串行口相連。4.打開(kāi)本軟件，選擇合適的串行口（com1或com2）和顯示的Y軸分度值，如果選擇不對(duì)，軟件會(huì)進(jìn)行提示。5. 將探棒放入液氮杜瓦中。6. 按下計(jì)算機(jī)窗口的運(yùn)行鍵，就可以進(jìn)行對(duì)樣品的實(shí)時(shí)采樣。六. 測(cè)量?jī)x主機(jī)的技術(shù)參數(shù)1. 電壓： 220V10%，50Hz2. 儀器功率：15W3. 樣品電流調(diào)節(jié)范圍：1.5 mA

10、33 mA4. 溫度計(jì)工作電流：1.00 mA5. 溫度計(jì)電壓放大倍數(shù) ：40倍 6. 樣品電壓最大放大倍數(shù)：10000倍7. 儀器主機(jī)的尺寸 : 35×28×11.5(cm)8. 儀器總重量： 約7Kg 超導(dǎo)電阻溫度轉(zhuǎn)變測(cè)量實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.超導(dǎo)樣品的焊接本實(shí)驗(yàn)樣品為YBa2CuO7材料，樣品上的四引線(xiàn)為壓銦后引出的涂銀銅絲。焊接樣品時(shí)，不應(yīng)焊動(dòng)其壓銦點(diǎn)處的涂銀絲，而應(yīng)將涂絲與探棒樣品架上銅箔板的四焊接點(diǎn)焊接。焊接可用錫焊且宜用小的電烙鐵頭，并使錫焊接點(diǎn)保持亮澤(去除助焊劑)。其裝配圖如下所示：樣品Is-Vs+Vs-Is+IS為樣品所需的電流，Vs為樣品的輸出電壓2.YBa2CuO7材料易吸收空氣中的水汽使超導(dǎo)性能變壞。為此，每次實(shí)驗(yàn)完畢，需將探頭吹熱(