專利名稱：新型高溫超導體性能測量管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量超導體性能的器件，特別是用于測量高溫氧化物超導體性能的器件制造技術領域。
目前世界上測量高溫超導體性能的器件，沒有成熟的技術，以前主要用電感法測量液氦溫區(qū)超導體的性能，該方法如文獻“Simple Instrumentation for the Inductive Detection of Superconductivity”Rev.Sci.Insrum.Vo1.44(1973)，1537，中所述，圖(1)是電感法測量超導體性能線路示意圖。在這種測量裝置中電感線圈的一對初級和一對次級線圈是由銅漆包線繞制的，在測量高溫氧化物超導體性能時，測量溫度范圍從77K－300K，銅漆包線在這個溫區(qū)內電阻變化很大，它的電阻從室溫到液氮電阻要減少10倍左右，這樣它無法與外接鎖相放大器阻抗相匹配，因此，不能準確地測量高溫氧化物超導體性能。
本實用新型的目的在于克服上述已有技術的缺點和不足，為了解決高溫氧化物超導體超導性能準確和方便地測量，從而提供一種既能用電感法測量又可用電阻法來測量的改進型高溫超導體性能測量管。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在恒溫塊的下端部開兩個孔做為電感法線圈室，在恒溫塊中部徑向去掉一部分做為電阻法樣品室，這樣在一個器件上可應用兩種測量方法，在用電感法測量高溫氧化物超導體性能時，在電感法線圈室內各放置一個電感法線圈，每個線圈的骨架采用鋁、黃銅、紫銅、金屬做骨架，線圈次級用φ0.08mm銅漆包線在內層繞1000卷，線圈初級用φ0.08mm的錳銅漆包線在外層繞兩層，使其電阻大約為290－310Ω，兩個線圈的初級正串聯(lián)，兩個線圈的次級反串聯(lián)。錳銅漆包線在77K－300K的電阻變化很小，所以用錳銅漆包線代替銅漆包線，實現(xiàn)本實用新型提供的測量管能準確、方便測量高溫氧化物超導體的性能。
下面對本實用新型的具體結構結合實施例及其附圖
進行詳細地描述，圖2是新型高溫超導體性能測量管結構剖面圖。
圖3是用電阻法測量Tc示意圖圖4是用電感法測量Tc示意圖本實用新型包括一根德銀管(1)，德銀管(1)和銅連接件(4)焊接在一起，銅連接件(4)與環(huán)氧玻璃鋼接件(5)由螺紋連接著，環(huán)氧玻璃鋼接件(5)下端同恒溫塊(8)螺紋固定，并在玻璃鋼接件(5)上沿軸向打兩個孔作為引線孔(3)。在玻璃鋼接件(5)上粘兩塊鉚有接線柱的環(huán)氧玻璃板(6)。在恒溫塊(8)下部打有一個電阻溫度計孔(9)和兩個孔做為電感法線圈室(10)；在恒溫塊(8)中部沿徑向銑掉一部分作為電阻法樣品室(7)，環(huán)氧玻璃保溫套(12)套在恒溫塊(8)外，然后與密封橡皮圈(2)壓接，外磁場線圈(11)用銅漆包線繞在黃銅骨架(13)上，黃銅骨架再與銅聯(lián)接件(4)由螺紋連接。本實用新型的測量管在用電感法測量時，在電感樣品室內需各放置一個電感法線圈。每個線圈的骨架采用鋁、黃銅、紫銅等金屬做骨架，線圈次級用φ0.08mm銅漆包線在內層繞1000卷，線圈初級用φ0.08mm的錳銅漆包線在外層繞兩層，使其電阻大約290－310，兩個線圈的初級正串聯(lián)，兩個線圈的次級反串聯(lián)。錳銅漆包線在77K－300K的電阻變化很小，所以用錳銅漆包線，實現(xiàn)了本實用新型提供的測量管能準確、方便地測量高溫氧化物超導體的性能。所用恒溫塊(8)可以是紫銅、無氧銅等。
實例1用一根德銀管(1)為φ16×0.5mm，環(huán)氧玻璃鋼接件(5)為φ18mm×長40mm兩頭車螺紋分別與黃銅連接件(4)和紫銅恒溫塊(8)連接，中間銑兩個槽在槽內固定接線柱，紫銅恒溫塊(8)為φ18mm×長52mm，在其中間沿徑向銑掉一塊(長20mm)作為電阻法樣品室(7)，溫度計孔(9)為φ4mm的孔，電感法線圈室(10)為φ8×13.5mm。環(huán)氧玻璃鋼保溫套(12)的尺寸為φ內19mm，φ外20mm，內高127m，外高128mm，黃銅外套(13)為φ內21mm，φ外24mm，在黃銅外套(13)上用φ0.51mm銅漆包線繞線圈作為外磁場(11)，線圈外徑φ40mm，高度為110mm，其中心磁場常數(shù)為298G／A，在磁場中心上下15mm內場均勻度優(yōu)于1％。
兩個電感法線圈參數(shù)如下每個線圈的骨架直徑為1mm×長8mm的鋁骨架，次級用φ0.08mm銅漆包線在內繞1000卷，初級用φ0.08mm的錳銅漆包線在外層繞兩層大約300Ω，兩個線圈的初級正串，兩個線圈的次級反串聯(lián)(即繞的方向相反)圖4是用此測量管測量TlBaCaCuO樣品超導轉變所得的實驗曲線，橫坐標為溫度，A曲線為電感法測得的交流磁化率的虛部，B曲線為電感法測得交流磁化率的實部。樣品的橫截面積為1(mm)2、長約5mm，200→119K正常態(tài)部分，曲線平坦光滑，超導轉變部分有足夠的幅度。C曲線為電阻法測得的電阻轉變，在超導轉變的過程中，有足夠的訊號幅度。無論電感法或電阻法其靈敏度完全能夠滿足高溫超導體研究的需要。
本發(fā)明用錳銅線代替銅漆包線繞制電感線圈的初級，由于錳銅線從300K降到77K的過程中電阻變化很小(大約變化1％左右)，初級的總電阻為600Ω左右，測量過程中與鎖相放大器訊號通道阻抗匹配，參考輸出的低頻訊號幅度固定后，加在樣品的交流磁場幾乎不變，保證了測量的準確性。除此以外，此測量管還有以下幾個特點(a)該器件可同時測量氧化物超導體的電阻轉變和抗磁性轉變，(b)配有外磁場線圈，可以測量低磁場下的超導性質。(c)本測量管可以和強磁場裝置配用來測量強磁場下的臨界電流密度與溫度及磁場的關系，也可以測量氧化物超導體的上臨界場Hc2(T)。
權利要求1.一種測量高溫氧化物超導體性能的測量管，該器件有一根德銀管(1)和銅聯(lián)接件(4)接在一起，銅聯(lián)接件(4)與環(huán)氧玻璃鋼接件(5)由螺紋聯(lián)接，環(huán)氧玻璃鋼接件(5)下端與恒溫塊(8)螺紋固定，在玻璃鋼接件(5)上固定兩塊帶接線柱的環(huán)氧玻璃板(6)，環(huán)氧玻璃鋼保溫套(12)套在恒溫塊(8)外面，與橡皮圈(2)壓接，外磁場線圈(11)用銅漆包線繞在黃銅骨架(13)上，黃銅骨架(13)再與銅聯(lián)接件(4)用螺紋連接，其特征在于在恒溫塊(8)下端部開兩個孔，做為電感法樣品室(10)，在恒溫塊(8)上還包括一個孔做電阻溫度計孔(9)，在恒溫塊(8)中部徑向去掉一部分做為電阻法樣品室(7)，在兩個電感法樣品室(10)內各放置一個用錳銅線繞制的電感法線圈。
2.按權利要求1所述的高溫氧化物超導體性能測量管，其特征在于所述的錳銅線繞制的電感法線圈是用鋁、銅、金屬做骨架，線圈次級用φ0.08mm銅漆包線在內層繞1000圈，初級用φ0.08mm的錳銅漆包線在外層繞兩層，使其電阻為290－310Ω。兩個線圈的初級正串聯(lián)，兩個線圈的次級反串聯(lián)。
3.按權利要求1所述的高溫氧化物超導體性能測量管，其特征在于所述恒溫塊(8)是用紫銅、無氧銅材料做成。
專利摘要本實用新型涉及一種測量超導體性能的器件，特別是用于測量高溫氧化物超導體性能的器件制造技術領域。該器件由德銀管，密封橡皮圈、聯(lián)接件、恒溫塊、外磁場線圈、保溫套、電感法和電阻法樣品室，以及錳銅線繞制的電感法線圈組成。本實用新型提供一種改進型高溫超導體性能測量管，既能用于電感法測量又可用于電阻法來準確測量高溫氧化物超導體性能。
文檔編號G01N27/00GK2111527SQ9220387
公開日1992年7月29日 申請日期1992年3月11日 優(yōu)先權日1992年3月11日
發(fā)明者李山林, 陳烈, 崔長庚, 郭樹權, 薛大鵬 申請人:中國科學院物理研究所