准绝热氩三相点复现技术实验研究

摘要

氩三相点是1990年国际实用温标中重要的低温固定点，同时也是中国国家低温基准固定点。氩三相点装置的研制和复现技术的研究对温度基准的传递及固定点的研究有极其重要的作用。
　　 本课题是国家质量监督检验检疫总局质量监督技术改造项目1.2K-24.5K 铑铁温度计工作基准装置技术改造课题的一部分。课题成功研制了中国第一台准绝热氩三相点复现装置，并对装置的复现技术进行研究。本论文的主要工作如下：
　　 根据准绝热原理设计了氩三相点复现装置的结构，完成了装置的组装、检漏、清洗与安装。利用装置进行了复现技术研究，理论计算了复现过程需要的热量，指导了实验的进行，总结出一套正确的实验方法。建立了与装置配套的控制测量软件，实现了系统的自动化运行。对装置进行了温场测量、漏热测量、温度计自热测量，通过分析实验结果，对比新建装置与原装置的相应数据，评价了装置的性能。
　　 实验结果表明：新研制的准绝热氩三相点复现装置温坪能持续近30个小时，且在20 小时内变化能小于0.2 mK，复现性为0.04 mK，标准不确定度为0.17 mK，垂直温场从底部向上4cm 处温度变化约0.2 mK。通过新旧装置的比较发现新研制的氩三相点装置比旧基准装置性能明显优越，量值比1998年测量的结果低0.32 mK，比2008年高0.17mK，差别在允许范围之内，与其它国家同等装置进行了比对，装置的性能处于国际领先水平。