低温测量中热沉的分析

论文摘要

本论文首先简要综述了低温技术的发展概况,对获得低温及极低温的主要方法进行了简单的介绍,同时简要评述了低温技术的应用。接着论文主要计算分析了低温测量中热沉的尺寸效应。 利用热沉是为了减小引线导热在温度计上的热负荷,提高温度测量的精确度,所以利用热沉是经常而必用的手段。论文分析了一维、二维热沉的尺寸效应,并且讨论了大电流测量中的一维热沉设计。 论文首先对一维热沉进行了理论分析和计算,获得引线长度越长,所需热沉的长度就越短,而且有效减小了温度计上的热负荷,保证了温度的精确测量。本论文还计算分析了二维椭圆形热沉的尺寸效应,计算结果与分析表明利用二维热沉比一维热沉更可取,在热沉使用中对漏热与尺寸问题进行了比较仔细的讨论。在大电流测量的实验中,计算分析了一维热沉的设计,并讨论了一维热沉长度与电流和引线长度之间的关系,同时指出在设计热沉时必须考虑引线自热(即电流的热效应)和热沉自热。连接热沉段与温度传感器之间的引线要尽量选择的短而粗,这样可以有效的减小由于引线自热传导至温度计上的热负荷。本论文所得出的结论可作为设计实验装置选取热沉尺寸的参考依据。 计算结果与分析表明,在低温物理实验测量中,采用热沉是非常有效而且是必要的,特别是利用二维热沉比一维热沉更可取。热沉能够保证有效地减小温度计上的热负荷,提高温度测量的精确度。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 低温技术的发展
• 1.2 产生低温及极低温的主要方法
• 1.3 低温技术的应用
• 1.4 低温测试技术
• 1.5 低温温度计的选择、分度、安装和使用
• 1.6 本论文主要研究的内容
• 第二章 低温测量中一维热沉的设计
• 2.1 理论模型与理论分析
• 2.2 计算结果与讨论
• 2.3 本章小结
• 第三章 低温测量中二维热沉的尺寸效应
• 3.1 热沉模型设计与理论计算
• 3.2 计算结果与分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 低温测量中大电流的热沉设计
• 4.1 理论模型与理论计算
• 4.2 计算结果与讨论
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录