1245FD-RT-II高温超导转变温度测量仪VmA电源样品温度计电压电压VmA样品电流温度计电流样品电流2000600010000放大倍数3上海复旦天欣科教仪器有限公司6 图4 测量仪主机前面板
(1)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;
(2) 按键开关:左边的开关控制左边表的显示,可分别显示样品电流和经放大后的温度计电压;右边的开关控制右边表的显示,可分别显示温度计电流和经放大后的样品计电压值;
(3)放大倍数按键开关:为适应因形状、制备工艺,性能材料成份等因素不同引起的样品阻值的不同,本测量仪样品电压测量备有不同的放大倍数。测量仪出厂时的三档放大倍数如面板上所示为:2000、6000和10000(大概数值)。
(4)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。
(6)电源开关:是仪器电源的控制端。
5.计算机软件部分
本软件设置为串行口输入,可选择不同的串行口(Com1或Com2),采样的记录格式形同于记录纸,X坐标为温度值(以温度的形式来显示),每格大小在界面的右边显示。Y坐标所对应的是样品电压,每格所对应的电压值可供选择,这里设置了三个级别的电压值供选择。对于记录下的曲线,可以进行存盘、打印等操作,也可删除及重新开始记录, 在计算机采样的时候,我们可以通过选择不同的颜色来区分降温和升温的曲线;在计算机记录完毕后,可以通过鼠标的点击来显示曲线上每一点的坐标值,横坐标的温度值可直接显示对应的温度,不需要查表。本软件显示的窗口界面如图5所示。
图5 计算机软件界面
【实验内容和步骤】
(1)先将样品用导热胶粘放在样品架中,焊接四引线。 (2)将放大器上的航空头分别接到主机上对应的航空插座上。 (3)通过连接电缆将仪器与计算机串行口相连。
(4)打开本软件,选择合适的串行口(com1或com2)和显示的Y轴分度值,如果选择不对,软件会进行提示。
(5) 将探棒放入液氮杜瓦中。
(6) 按下计算机窗口的运行键,就可以进行对样品的实时采样。
【注意事项】
(1)超导样品的焊接。本实验样品为YBa2CuO7材料,样品上的四引线为压铟后引出的涂银铜丝。焊接样品时,不应焊动其压铟点处的涂银丝,而应将涂丝与探棒样品架上铜箔板的四焊接点焊接。焊接可用锡焊且宜用小的电烙铁头,并使锡焊接点保持亮泽(去除助焊剂)。其装配如图6所示:
图6 样品装配图
IS为样品所需的电流,Vs为样品的输出电压
(2)YBa2CuO7材料易吸收空气中的水汽使超导性能变坏。为此,每次实验完毕,需将探头吹热(用电吹风)升温去霜后,在近室温下焊下样品,并立即放入有硅胶干燥剂的密封容器中保存。硅胶需注意保持蓝色。当其颜色逐渐变淡而变成透明时即为失效,需重新加热,驱除所吸收的水分后再用。
(3)超导电阻转变过程的快慢与杜瓦瓶中的液氮多少有关,一般控制在液氮液面的高度(离底)为6-8cm。其高度可用所附底塑料杆探测估计。