,*,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课件,1,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,高温超导转变温度的测定实验目的：1、了解FD-TX-RT-I,2,一、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=0,一、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,3,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：,R样品=0瞬间，T=TC R样品 TU样品=I0RU样品，,4,二、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,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,5,（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,（一）高温超导转变温度测量仪结构以及连线示意图：低温液氮实验,6,（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。,（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,7,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”，,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四,8,（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。,（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,9,（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 1.5mA到33mA，连续可调。,（四）测量仪主机.数字电压表：用于显示样品电流和经放大后,10,四、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。,四、实验步骤：、灌注液氮：注意掌握液氮的高度。其高度可用,11,样品曲线图：,样品曲线图：,12,五、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？,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,13,