低温比热测试系统使用说明书-上海交通大学物理试验中心.PDFVIP

低温比热测试系统使用说明书 一、基本原理 比热和热导属于物质最基本的物性参数，对于不同温区，不同材料，已经发展出了许多 测量方法。我们设计的低温比热恒温器是基于比热定义的最基本方法:稳态绝热脉冲法。本 装置是在对以往很多实验装置设计、制造与使用总结的基础上，重新设计出来的多功能恒温 器。还可以很方便地更换少量核心部件，用于热导测量，甚至变温电磁测量 （需另购或加 相应的部件、样品、电磁测量恒温块与交流磁化率线圈）实验，实现一机多能，减少造价及 占地。 本恒温器控制降温冷量的方法为可调固体热接触。加热热量来源于沿杆从室温传下的热 量与控温仪提供的电加热热量。恒温器内底装有低温吸气剂，低温下可以明显提高恒温器内 的真空度，改善绝热条件，降低对用户真空机组的要求。 二、装置的组成与必要的外配 本恒温器由ENV-100 杜瓦、TC201 温度控制仪、高精度(0.01K)TM201 测温仪、智能定时 器和恒流源 （可定时输出恒定的加热电流）、恒温器真空套、一块紫铜 （2 号电解铜）比热 样品组成。实验时使恒温器真空套下半部分浸入液氮中。如果用液氮做低于90K 的实验，则 需要将杜瓦上盖板上插液面计的8 毫米孔用实心堵头堵住，然后从杜瓦盖板上的 10 毫米出 气口用机 真空泵对杜瓦中的液氮减压，获取90K 以下的样品温度。 为了提高量热的精度，用户应另找一台 5 位半或以上的数字电压表，测量加热器上的 实际加热电压（可计算出实际加热功率），并根据加热时间计算加热量。 三、变温原理与控温实验方法 本恒温器采用高真空绝热，可调固体漏热和电加热相结合的方法实现变温控温。样品杆 的下部为一M6 不锈钢螺栓，恒温器内底为一M6 螺母，通过转动样品杆来升降螺栓，即可微 调恒温块与恒温器外底 （即冷源）的接触面积与压强，改变传到样品上的冷量，通过控温仪 控制加热，使样品的温度改变或恒定。 为了减小气体分子碰撞漏热引起的实验误差，实验前应在室温下用涡轮分子泵或高真空 -2 机组将恒温器内真空抽至 1×10 Pa 以上，并仔细对恒温器进行检漏。恒温器底部装有低温 吸气剂，可以提高并保持实验时的高真空。抽真空时必须用电吹风加热恒温器底部达130℃， 使吸气剂充分放气，以提高低温下的真空绝热程度。 四、引线定义和主要技术指标 引线定义： 1，2，17 ，18 为外径0.34 毫米的漆包铜线，其余为外径0.12 毫米的漆包铜线。 1, 2 S 号加热器电流 （比热样品加热）引线(外线色：棕， 红) 1 3, 4 S 号加热器电压引线 （外线色：橙，黄） 1 5, 6 备用 7, 8 备用 9, 10 样品测温温度计电流引线 （1mA 供Pt100铂电阻温度计;外线色： 白、紫） 10，11 样品测温温度计电压引线(外线色：黑、粉红) 13, 16 热沉控温温度计电流引线 （1mA 供Pt100 铂电阻温度计，接7 芯航空插头 线：红-脚1、绿-脚4） 14, 15 热沉控温温度计电压引线 （1mA 供Pt100 铂电脑温度计，接7 芯航空插头 线：橙--脚2、黄--脚3） 17, 18 热沉加热器 欧姆外径0.17 毫米漆包锰铜线 （接7 芯航空插头：蓝、 白） 19 备用线。 主要技术指标 变温范围： 90~300K、65~100K(液氮减压) 控温精度： 可优于±0.2K/30 分钟(最佳值，与实验人的技巧有关) 热沉加热器： 欧姆 0.17 毫米外径漆包锰铜线 样品加热器： 欧姆0.08 毫米外径漆包锰铜线 配装温度计： Pt 100 铂电阻 随机样品： 3-1 号紫铜 （2 号电解铜），质量： 克 样品温度计： Pt 100 铂电阻 使用方式： 垂直 定时恒流源： 输出电流： 0~