Изучение этого раздела курса начинается с ознакомления с существующими температурными шкалами и использованием температурных шкал для градуировки термометров. При этом необходимо обратить внимание на особенности термометрии в области криогенных температур и наличие температурных шкал для этой области.
В данном разделе курса наиболее подробно должны быть изучены те виды термометров, которые наиболее употребимы в криогенной технике при проведении низкотемпературных исследований. Это – газовые, конденсационные, термопарные термометры и термометры сопротивления. При изучении каждого вида термометров необходимо уяснить их принцип действия, область применения, конструктивные особенности, материалы, применяемые для их изготовления, методы градуировки и их достоинства и недостатки. В заключение необходимо кратко ознакомиться со специальными видами термометров – сверхпроводящими, магнитными, шумовыми, радиочастотными и некоторыми другими, которые находят применение в области измерения особо низких температур.
Вопросы для самопроверки
1. Какие основные реперные точки установлены для МПТШ-68?
2. Какие температурные шкалы используются для температур-ного интервала (0,2÷5,2)К?
3. Чем объясняется разница в точности измерений температуры с помощью газового термометра при работе в различных температурных интервалах?
4. Перечислите основные достоинства и недостатки конденсационного термометра.
5. От чего зависит чувствительность конденсационного термометра?
6. Как производится градуировка нестандартных термопар. С помощью каких уравнений обычно рассчитывается зависимость Е = f(T) для нестандартных термопар?
7. Какой принцип положен в основу работы магнитных термометров, для какой области температур они обычно применяются и какие термометрические вещества в них используются?
Литература: [2], гл. IV.
При изучении этого раздела курса необходимо рассмотреть методы, применяемые для термостатирования и регулирования температуры при проведении низкотемпературных исследований.
Наиболее простой метод регулирования температуры криогенной жидкости заключается в использовании зависимости температуры ее кипения от давления над поверхностью. Этот способ регулирования температуры на практике можно осуществлять как вручную, так и автоматически. Существует несколько различных типов сравнительно простых автоматических регуляторов давления, с принципом работы которых необходимо ознакомиться при изучении систем автоматического поддерживания и регулирования давления над кипящей криогенной жидкостью.
При низкотемпературном эксперименте возникает необходимость проведения исследований в довольно широком температурном интервале, когда значительная часть рабочих температур находится вне интервала, перекрываемого зависимостью Т = f (Рнас). В этом случае достижение заданной температуры осуществляется путем регулируемого электроподогрева объекта охлаждения или объема, в который он заключен. В таких случаях обычно используются автоматические системы регулирования температур, принцип действия которых студент должен изучить при разборе этого метода регулирования температуры.
Изучение данного раздела курса заканчивается рассмотрением принципа действия криостатов, использующих десорбционный метод регулирования температуры.
Вопросы для самопроверки
1. Чем определяются нижний и верхний пределы регулирования температуры в криостате при использовании зависимости температуры кипения жидкости от давления над ее поверхностью?
2. Изобразите принципиальную схему регулятора давления сильфонного типа в криостате и объясните принцип его действия.
3. С помощью каких регуляторов давления можно добиться наименьшего колебания давления и соответственно колебания температуры жидкости в криостате при термостатировании?
4. Изобразите принципиальную схему автоматического регулятора температуры гелиевого криостата для Т > 4,2 К и объясните принцип работы этого устройства.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.