超导量子干涉器件的冷却技术

超导量子干涉器件(SQUID)是应用约瑟夫逊效应发展起来的超导电子器件，是目前低温超导学的前沿学科之一。由于它对电磁讯号有特别高的灵敏度，可用于测量微电流(10^-14A)，微电压(10^16V)及弱磁．低磁化率等，当SQUID用作约瑟夫逊电压标准时，测量精度可达10^-10。     

轴向式热磁控抑制电离真空规

本文提出一种在轴向式热磁控电离真空规的基础上发展的热磁控抑制电离真空规。它主要在前者的收集极前增设了一个很小的抑制极。由于其对离子收集极的残余光电流的抑制作用,在发射电流为10~(-6)A、抑制电压为-500V和工作磁场为3000e时,其最低可测压强至少可达≤10~(-14)Pa。与Visser在Lafferty的热磁控规基础上提出的热磁控抑制规相比‘它除了Px外‘还具有灵敏度高、金属电极面小、结构简单、除气容易以及采用低温工作阴极等特点。它在无磁场时线性测量上限为1.33×10~(-2)Pa(发射电流为1×10~(-3)A)。     

轴向式热磁控电离真空规

本文提出一种在轴向发射式电离机构基础上发展成的热磁控电离真空规。根据实验结果,它较Lafferty热磁控规软X射线光电流与阳极电流之比(?)二个数量级(I_x/I_a=2×10~(-9))。其金属电极面积远较Lafferty规为小,除气容易。当压强低于1.33×10~(-6)帕和发射电流为1×10~(-6)安和1×10~(-7)安时,其灵敏度分别为7.5×10~(-4)和3.6×10~(-4)安/帕,相应的光电流本底为5.33×10~(13)帕和1.06×10~(-13)帕。它在无磁场时线性测量上限为1.33×10~(-2)帕。     

超导转变温度和磁化率测量用的互感电桥

描述了一种低温测量用的交流互感电桥。代替电阻分压器,该电桥使用了一种感应电压分压器,可使此系统具有很好的抗噪性,低噪声值为0.5nV,分辨率为4×10~(-6),比较精度为2×10~(-5)。利用顺磁盐传感器,可用所描述的测量装置,确定临时温标EPT—76的某些固定点,研究纯金属的超导转变区域,以及进行低温测量。     

Mn-Zn铁氧体磁致伸缩系数的测量

磁致伸缩系数定义为磁性材料在外磁场作用下产生的长度或体积的相对变化量,是磁性材料基本特性参数之一。因此,准确地测量磁致伸缩系数对研究磁性材料有重要意义。由于Mn-Zn铁氧体的磁致伸缩系数在10~(-7)～10~(-3)范围内,故必须采用高灵敏度的测量方法。本文所介绍的自动测量系统,其灵敏度达到2×10~(-3),在12秒钟内自动描绘出λ-H曲线,而且测试操作方便。对于磁致伸缩系数λ≥20×10~(-3)的测量,误差小于±13%,测量数据重复性好。在室温至70℃范围内,可测量磁致伸缩系数λ随温度T的变化。     

用核磁共振法绝对测量安培

本文叙述用核磁共振法绝对测量安培的原理、装置、实验过程和误差分析,给出了绝对安培与中国保存安培的转换因子:K=1-(3.30±1.80)×10~(-6)1.80×10~(-6)是总的不确定度(1б)。由于在同一实验室内采用了测定质子回旋磁比γ＇_p的两种方法,即强场法和弱场法,故复现保存单位的系统误差可完全消去。用此法绝对测量安培的精度远高于通常的电流天平法。     

DL-8型(日本WIK)高压强电离真空规的一些特性

本文给出了DL-8型(日本WIK)高压强电离规的一些特性的实验数据:包括灵敏度零散,灵敏度与发射电流的关系,电极去气功率的选定,离子收集极引线接头安置屏蔽套的问题,测量低于1.33×10~(-4)帕(1×10~(-6)托)的可能性,以及测量一些气体和蒸汽的相对灵敏度等,与配合DL-8型控制电源(日本GI-KUO型)的结构性能。     

在液氮温区(77K)工作的射频超导量子干涉器件

本文叙述在液氮温区工作的射频超导量子干涉器件的设计和工作原理。用YBa_2Cu_3O_(6-x)材料制作的器件在77K液氮中观察到了磁通输出波形,镇定后测得的灵敏度已达到3.7×10~(-3)Φ_0/(Hz)~(1/2)(Φ_0=2.07×10~(-15)Wb)。     

鞍形场小型离子枪的研究

基于鞍形静电场中带电粒子振荡器的原理,通过计算机辅助设计,制成了新型小离子枪(外径小于15mm,总长小于35mm)。在发射电流Ie=5mA时,离子源的灵敏度S=3.6×10~(-4)安·帕~(-1),测量了离子束的能量分散及束斑。     

20000A直流电流比较仪

一、原理概述 DCC-20KA直流电流比较仪式大电流测量装置采用了磁调制器作为一次变换器。被测电流流过单匝穿心的初级绕组,比较仪次级电流在标准电阻上产生压降;由数字电压表读取测量结果并打印记录。装置原理如图1所示。测量方程式为: I_X=K_W·U/(R_N) (1)式中:K_W-比较仪额定变比;U-数字电压表示值;R_N-标准电阻阻值。磁调制器是测量装置的核心,它由一对磁调制-检测铁芯(亦称主铁芯)、绕在此铁芯上的绕组、调制振荡器、解调器、伺服电源、     

“揭秘”稀土超导材料

1“神奇”的超导材料1.1何为超导材料超导材料,就是常说的“超导体(superconductor)”,主要是指某些金属、合金和化合物,当温度降到某一特定值时,例如在绝对零度(-273.15℃)附近,其电阻就会率突然减小,甚至消失而无法测量(通常在实验中,如导体电阻的测量值低于10~25Ω,可视为电阻为0。),此现象就是“超导现象”。超导材料就是能够发生超导现象的物质。     

带选择性吸气泵的膨胀法高真空规校准系统

本文提出了一种带选择性吸气泵的膨胀法高真空规校准系统。用锆铝泵或钛球升华泵可长时间使密封系统平衡在较低的本底压强(用钛升华泵可稳定在2×10~(-7)托),系统的升压率近于零,并可在1分钟内达到稳定。用氦气作试验气体,在10~(-3)～10~(-6)托范围内进行校准,重复性良好。文中提出一种反馈式的二级膨胀原理,可以在很简单的小系统上实现10~(-4)～10~(-6)托的校准,为高真空规的校准提供了廉价和简易的方法。实验证明,在氦气氛下,DL-2规在10~(-3)～10~(-6)托的压强范围内的灵敏度为4.1±0.2托~(-1)。BA规在10~(-5)～10~(-6)托范围内的灵敏度为3.3±0.3托~(-1)。二种规的离子流与压强均有很好的线性关系。     

用动态电容器法测量微弱的电流

在各个科学领域中,常常需要测量电源内阻很高的微弱直流信号或变化缓慢的微弱电流和电量,而用一般的电磁仪表来测量有很大的困难。对10~(-14)安以下的电流,常利用电子管或场效应晶体管的电流放大作用,以较小的输入电阻阻值,获得较高的测量灵敏度和较短的响应时间。测量微弱电流的方法有:静电计式电子管直流放大器测量法和动态电容器法,本文仅介绍动态电容器法的有关问题。     

磁电系仪表间隙磁通变化的测量

对磁电系0.5级或0.2级精密仪表,为保证其使用精度达到0.5％或0.2％,要求磁系统变化小于总磁通的0.1％或0.05％。因此需测出磁系统间隙磁通的变化,由于待测量小,反映10~(-4)～10~(-5)的磁性变化,要求测量仪器精度高,分辨率高且稳定可靠。本文主要介绍差值冲击法测量间隙磁通的变化,测量原理和设备,测量特点以及误差分析等。     

超高真空分离规的研究

本文介绍我们研制的超高真空分离规的初步结果。给出分离规的结构、工作状态、压强范围和灵敏度。在全压强范围,分别利用大圆筒电离计、BA计和分离规进行对比,说明分离规的读数是可靠的,发现分离规在高压强时收集极电流有饱和现象并加以说明,发现BA计在10~(-8)托(空气)量程就已出现电子诱导栅极离子解吸现象。在0.3×10~(-11)托的极限真空下,改变栅灯电压测收集极电流,用对数直线外延法确定分离规的x射线光电流本底,它为1×10~(-12)托,讨论了这种方法的可行性。最后提出进一步提高分离规灵敏度的一种措施。     

可测10^—^12Pa压力的离子谱规

从电子激发解吸(ESD)离子引起的测量误差出发,考察了。Lafferty 发明的热阴极磁控规和 Benvenuti 和 Hauer 改进的 Helmer 规的测量下限。在此基础上研制了一种新的热阴极全压规一离子谱规,它可以在低至10~(12)pa 的压力范围内完全避免 ESD 离子所引起的误差。其结构特点是:1.采用能使气相离子和 ESD 离子具有大的能量差的球形栅极离子源;2.采用具有高能量分辨率的180~(?)半球形离子能量分析器,以提高离子聚焦能力并降低 X 射线下限;3.采用可降低热阴极出气量的在铝合金法兰内掩埋离子收集极的技术。在一台新的铝制 XHV 系统上,进行了以 Mo 和 Pt 作栅极的两种新规的性能研究,通过引入 O_2进行实验证实了气相离子和ESD 离子的有效分离。对 Pt 栅规,当压力低至10~(-11)pa 时,可完全消除 ESD 离子误差。新规的测量下限和灵敏度分别为:Mo 栅规:Px<2×10~(-12)Pa,S=4.5×10~(-4)A/Pa;Pt 栅规:Px<5.6×10~(-12)Pa,S=1.8×10~(-4)A/Pa。     

国外真空消息

超导量子干涉仪的传感器法国原子能研究部(CEA)研制出一种 MSO3型用于超导量子干涉仪的传感器。该仪器能直接测量极微磁场(10~(-2)特斯拉),尤其在地球物理学和生物医学(神经磁学)等方面已得到广泛的应用。鉴于这些用途,与该部其它公司联系密切的 LETI 公司已用来专门研制干涉仪的低温恒温器。     

单离子计数技术

用单离子计数法可以测量极微弱的电流(1×10~(-18)A 以下)。本文说明了单离子计数的原理,讨论了限制测量范围的因素,并描述了几种用于单离子计数的倍增器。     

KTN∶Cu晶体的铁电和光折变性能

用熔盐提拉法培育了掺 Cu~(2+)离子的 KTa_(1-x)Nb_xO_3(KTN∶Cu,x=0.32)晶体;在±160℃范围内测量了介电常数、介质损耗、自发极化强度和热释电系数;用 Ar 激光和二波混频法测量了室温下的光折变性能;扼要讨论了它的铁电相变特点和光折变性质.结果表明,该晶体的两个铁电-铁电相变为一级相变,而它的铁电相变已开始趋向于二级相变;室温立方相的衍射效率已高达52%,光折变灵敏度为3.2×10~(-6)cm~3/J,光折变动态范围Δn 为2.33×10~(-5),表现出良好的光折变应用前景.     

一种新型的轴向式超高真空自调制规

本文提出一种在轴向发射式电离机构基础上发展成的新型自调式超高真空电离规。它是采用自调制技术改变离子收集效率来消除剩余光电流的。它较短收集极BA式自调制规具有灵敏度高(11托~(-1)),零散性小等特点。本文给出了规管在两种不同离子收集效率工作状态下的实验结果和加速极的电子流分布情况。该规管结构简单,测量上限为5×10~(-4)托。在无调制情况下软X射线光电流本底为1.5×10~(-11)托。在自调制工作条件下其可测下限约为2×10~(-12)托。