仪器使用说明TEACHER'SGUIDEBOOKFD-RT-II高温超导转变温度测量仪ShanghaiFudanTianxinScientific_EducationInstrumentsCo.,Ltd.FD-RT-II型高温超导转变温度测量仪一、概述高温超导转变温度测量仪是测量超导体零电阻基本特性的专用实验设备，用以观察、测定超导体的最基本参量——超导临界温度(转变温度)。由上海复旦天欣科教仪器有限公司生产的FD-RT-II型高温超导转变温度测量仪具有以下特点：1）采用常规的四引线法，在恒定电流下测量电阻－温度关系，进而测定转变温度。2）实验中通过样品提离和浸入液氮来实现温度的升降，样品温度变化范围：液氮（77K）－室温。3）样品的电阻－温度转变曲线可以用三种方式记录：连接至X－Y记录仪直接记录；读取测量仪主机面板上两数字电压表人工记录；连接至计算机进行实时记录。4）样品电压和温度电压的显示均为三位半数字电压表。通过按钮开关切换可显示样品电流和温度计电流。高温超导转变温度测量仪可以用于大中专院校近代物理实验和物理专业实验。二、仪器简介FD-RT-II高温超导转变温度测量仪主要由实验主机、低温液氮杜瓦瓶和实验探棒以及前级放大器组成。如图1所示。图1高温超导转变温度测量仪仪器装置1．探棒探棒是安装超导样品和温度计供插入低温杜瓦瓶实现变温的实验装置。其上部装有前级放大器，底部是样品室。棒身采用薄璧的德银管或不锈钢管制作。底部样品室的结构见图2。图2探棒样品室内部结构示意图样品室外壁和内部样品架均由紫铜块加工而成，通过紫铜块外壁与液氮的热接触，将冷量传到内部紫铜块样品架中。样品架的温度取决于与环境的热平衡。控制探棒插入液氮中的深度，可以改变样品架的温度变化速度。超导样品为常规的四引线接头方式，其电流、电压引线分别连接到样品架的相应接头上。图中，并排的中间两引线是电压接头，靠外的两引线是电流引线。样品架的温度由铂电阻温度计测定。样品电阻的四引线和铂电阻的四引线通过紫铜热沉后接至探棒上端，再分别接至各自的恒流源和电压表。2．前级放大部分前级放大器的框图见图3。图3前级放大器框图图中：1）样品上的电压经放大器放大1000倍后的输出,其与主机的连接线在5芯航空头上。2）样品电流的测量端，其与主机的连接线也在5芯航空头上；3）两个插座为样品两电压端的直接引出点，未经放大，此处也可直接连到记录仪的X－Y端。4）两个插座是铂电阻温度计的电压输出端，此处可直接连到记录仪的X－Y端。5）五芯的航空接头，是前级运放信号的输入和输出端。3.测量仪主机测量仪主机前视图如图4所示。图4测量仪主机前面板图中：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）mA到33mA，连续可调。6）电源开关：是仪器电源的控制端。三、技术指标工作电压：220V10%，50Hz仪器功率：15W样品电流调节范围：1.5mA－33mA温度计工作电流：1.00mA温度计电压放大倍数：40倍四、实验项目1．学习液氮低温技术；2．测量氧化物超导体YBaCuO的临界温度，掌握用测量超导体电阻—温度关系测定转变温度的方法。3．了解超导体的最基本特性以及判定超导态的基本方法。五、注意事项1.实验操作过程中不要用手直接接触样品表面，要带好手套，以免沾污样品表面。2.样品探测头放进液氮杜瓦瓶时应小心地慢慢进行，以免碰坏容器，皮肤不要接触液氮，以免冻伤。万一容器瓶损坏，液氮溢出瓶外室内充满雾气，这时也不要紧张，这是液氮在汽化蒸发，只要不接到皮肤，就不会冻伤,过了一会挥发完就好了。灌倒液氮时要小心，不要泼在手上、脚上，其严重灼伤皮肤程度比开水更甚！超导样品宜长期接触水汽使结构破坏、成分分解，导致超导性能丧失。故做完实验后宜从低温处取出，用热吹风烘干表面潮气，置于有干燥剂的密封容器中保存，待实验时再取出。高温超导转变温度测量实验【实验目的】