专利名称：新型高温超导体性能测量管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量超导体性能的器件，特别是用于测量高温氧化物超导体性能的器件制造技术领域。
目前世界上测量高温超导体性能的器件，没有成熟的技术，以前主要用电感法测量液氦温区超导体的性能，该方法如文献“Simple Instrumentation for the Inductive Detection of Superconductivity”Rev.Sci.Insrum.Vo1.44(1973)，1537，中所述，图(1)是电感法测量超导体性能线路示意图。在这种测量装置中电感线圈的一对初级和一对次级线圈是由铜漆包线绕制的，在测量高温氧化物超导体性能时，测量温度范围从77K－300K，铜漆包线在这个温区内电阻变化很大，它的电阻从室温到液氮电阻要减少10倍左右，这样它无法与外接锁相放大器阻抗相匹配，因此，不能准确地测量高温氧化物超导体性能。
本实用新型的目的在于克服上述已有技术的缺点和不足，为了解决高温氧化物超导体超导性能准确和方便地测量，从而提供一种既能用电感法测量又可用电阻法来测量的改进型高温超导体性能测量管。
本实用新型的目的是这样实现的在恒温块的下端部开两个孔做为电感法线圈室，在恒温块中部径向去掉一部分做为电阻法样品室，这样在一个器件上可应用两种测量方法，在用电感法测量高温氧化物超导体性能时，在电感法线圈室内各放置一个电感法线圈，每个线圈的骨架采用铝、黄铜、紫铜、金属做骨架，线圈次级用φ0.08mm铜漆包线在内层绕1000卷，线圈初级用φ0.08mm的锰铜漆包线在外层绕两层，使其电阻大约为290－310Ω，两个线圈的初级正串联，两个线圈的次级反串联。锰铜漆包线在77K－300K的电阻变化很小，所以用锰铜漆包线代替铜漆包线，实现本实用新型提供的测量管能准确、方便测量高温氧化物超导体的性能。
下面对本实用新型的具体结构结合实施例及其附图
进行详细地描述，图2是新型高温超导体性能测量管结构剖面图。
图3是用电阻法测量Tc示意图图4是用电感法测量Tc示意图本实用新型包括一根德银管(1)，德银管(1)和铜连接件(4)焊接在一起，铜连接件(4)与环氧玻璃钢接件(5)由螺纹连接着，环氧玻璃钢接件(5)下端同恒温块(8)螺纹固定，并在玻璃钢接件(5)上沿轴向打两个孔作为引线孔(3)。在玻璃钢接件(5)上粘两块铆有接线柱的环氧玻璃板(6)。在恒温块(8)下部打有一个电阻温度计孔(9)和两个孔做为电感法线圈室(10)；在恒温块(8)中部沿径向铣掉一部分作为电阻法样品室(7)，环氧玻璃保温套(12)套在恒温块(8)外，然后与密封橡皮圈(2)压接，外磁场线圈(11)用铜漆包线绕在黄铜骨架(13)上，黄铜骨架再与铜联接件(4)由螺纹连接。本实用新型的测量管在用电感法测量时，在电感样品室内需各放置一个电感法线圈。每个线圈的骨架采用铝、黄铜、紫铜等金属做骨架，线圈次级用φ0.08mm铜漆包线在内层绕1000卷，线圈初级用φ0.08mm的锰铜漆包线在外层绕两层，使其电阻大约290－310，两个线圈的初级正串联，两个线圈的次级反串联。锰铜漆包线在77K－300K的电阻变化很小，所以用锰铜漆包线，实现了本实用新型提供的测量管能准确、方便地测量高温氧化物超导体的性能。所用恒温块(8)可以是紫铜、无氧铜等。
实例1用一根德银管(1)为φ16×0.5mm，环氧玻璃钢接件(5)为φ18mm×长40mm两头车螺纹分别与黄铜连接件(4)和紫铜恒温块(8)连接，中间铣两个槽在槽内固定接线柱，紫铜恒温块(8)为φ18mm×长52mm，在其中间沿径向铣掉一块(长20mm)作为电阻法样品室(7)，温度计孔(9)为φ4mm的孔，电感法线圈室(10)为φ8×13.5mm。环氧玻璃钢保温套(12)的尺寸为φ内19mm，φ外20mm，内高127m，外高128mm，黄铜外套(13)为φ内21mm，φ外24mm，在黄铜外套(13)上用φ0.51mm铜漆包线绕线圈作为外磁场(11)，线圈外径φ40mm，高度为110mm，其中心磁场常数为298G／A，在磁场中心上下15mm内场均匀度优于1％。
两个电感法线圈参数如下每个线圈的骨架直径为1mm×长8mm的铝骨架，次级用φ0.08mm铜漆包线在内绕1000卷，初级用φ0.08mm的锰铜漆包线在外层绕两层大约300Ω，两个线圈的初级正串，两个线圈的次级反串联(即绕的方向相反)图4是用此测量管测量TlBaCaCuO样品超导转变所得的实验曲线，横坐标为温度，A曲线为电感法测得的交流磁化率的虚部，B曲线为电感法测得交流磁化率的实部。样品的横截面积为1(mm)2、长约5mm，200→119K正常态部分，曲线平坦光滑，超导转变部分有足够的幅度。C曲线为电阻法测得的电阻转变，在超导转变的过程中，有足够的讯号幅度。无论电感法或电阻法其灵敏度完全能够满足高温超导体研究的需要。
本发明用锰铜线代替铜漆包线绕制电感线圈的初级，由于锰铜线从300K降到77K的过程中电阻变化很小(大约变化1％左右)，初级的总电阻为600Ω左右，测量过程中与锁相放大器讯号通道阻抗匹配，参考输出的低频讯号幅度固定后，加在样品的交流磁场几乎不变，保证了测量的准确性。除此以外，此测量管还有以下几个特点(a)该器件可同时测量氧化物超导体的电阻转变和抗磁性转变，(b)配有外磁场线圈，可以测量低磁场下的超导性质。(c)本测量管可以和强磁场装置配用来测量强磁场下的临界电流密度与温度及磁场的关系，也可以测量氧化物超导体的上临界场Hc2(T)。
权利要求1.一种测量高温氧化物超导体性能的测量管，该器件有一根德银管(1)和铜联接件(4)接在一起，铜联接件(4)与环氧玻璃钢接件(5)由螺纹联接，环氧玻璃钢接件(5)下端与恒温块(8)螺纹固定，在玻璃钢接件(5)上固定两块带接线柱的环氧玻璃板(6)，环氧玻璃钢保温套(12)套在恒温块(8)外面，与橡皮圈(2)压接，外磁场线圈(11)用铜漆包线绕在黄铜骨架(13)上，黄铜骨架(13)再与铜联接件(4)用螺纹连接，其特征在于在恒温块(8)下端部开两个孔，做为电感法样品室(10)，在恒温块(8)上还包括一个孔做电阻温度计孔(9)，在恒温块(8)中部径向去掉一部分做为电阻法样品室(7)，在两个电感法样品室(10)内各放置一个用锰铜线绕制的电感法线圈。
2.按权利要求1所述的高温氧化物超导体性能测量管，其特征在于所述的锰铜线绕制的电感法线圈是用铝、铜、金属做骨架，线圈次级用φ0.08mm铜漆包线在内层绕1000圈，初级用φ0.08mm的锰铜漆包线在外层绕两层，使其电阻为290－310Ω。两个线圈的初级正串联，两个线圈的次级反串联。
3.按权利要求1所述的高温氧化物超导体性能测量管，其特征在于所述恒温块(8)是用紫铜、无氧铜材料做成。
专利摘要本实用新型涉及一种测量超导体性能的器件，特别是用于测量高温氧化物超导体性能的器件制造技术领域。该器件由德银管，密封橡皮圈、联接件、恒温块、外磁场线圈、保温套、电感法和电阻法样品室，以及锰铜线绕制的电感法线圈组成。本实用新型提供一种改进型高温超导体性能测量管，既能用于电感法测量又可用于电阻法来准确测量高温氧化物超导体性能。
文档编号G01N27/00GK2111527SQ9220387
公开日1992年7月29日 申请日期1992年3月11日 优先权日1992年3月11日
发明者李山林, 陈烈, 崔长庚, 郭树权, 薛大鹏 申请人:中国科学院物理研究所