镓熔点温坪复现研究

镓熔点是ITS-90国际温标中重要的定义固定点,在温度计量研究中起着重要作用。由于高纯镓从液态转化为固态时,体积膨胀约3.1%,传统玻璃外壳的镓熔点容器在冻制过程中很容易造成损坏。为了解决这一难题,设计了一种具有金属外壳的镓熔点装置,以该装置为对象,开展了2种不同镓熔点复现方法和2种不同复现装置对镓相变温坪影响方面的研究,并与国外同类型装置的性能进行了比较。实验结果表明:不同镓点容器复现的镓熔点温度在0.02 mK范围内一致,高纯镓中的微量杂质是造成差异的主要原因;外液-固界面复现方法比双液-固界面复现方法得到的温坪值低0.09 mK;不同复现装置对镓熔点温坪的影响较小。     

两种不同水域的海水对水三相点温度的影响

本文介绍了为研究因不同区域海洋中海水的氧、氢同位素存在的差异对水三相点温度的影响而采用的方法。即选取两种不同水域的天然海水,按照相同的工艺制作水三相点容器,采用相同的方法复现水三相点,然后通过容器间的比对进而研究其对水三相点温度的影响。比对结果表明,利用此法制作的水三相点容器复现的水三相点温度在±0.04mK范围内一致,且水三相点的复现性均优于0.05mK。     

高准确度水三相点容器

水三相点的高精度复现及准确测量是保证国际温标ITS-90实施的关键。水三相点容器内高纯水的同位素组成会影响复现的水三相点温度值。为了提高水三相点复现水平,减小氢氧同位素的影响,研制了带有氢氧同位素分析的石英及硼硅玻璃高准确度水三相点容器。为了评价容器的性能,开展了硼硅玻璃和石英水三相点容器的比对。实验结果表明:同位素修正前,石英玻璃和硼硅玻璃水三相点容器复现的水三相点在0.058mK范围内一致;同位素修正之后,容器之间的差异在0.017mK范围内一致。采用高准确度水三相点容器复现水三相点的扩展不确定度为0.066mK(k=2)。     

开口镓熔点装置的复现及气压修正

中国计量科学研究院自行研制的开口镓熔点装置实现了对镓熔点冻制及复现的自动化,建立了开口镓熔点配置标准铂电阻温度计组成的基准装置。实验结果显示:镓熔点熔化温坪长达50h,镓熔点的复现性为0.1mK,闭口结构与开口结构镓熔点量值差异经过气压修正后由0.13mK减小至0.06mK,镓熔点温度-气压线性拟合曲线所得数值与90温标中给出的镓熔点气压修正系数一致。     

两种不同的冰套冻制方法——固态干冰法、低温热管法

本文介绍了两种不同的冰套冻制方法———固态干冰法和低温热管法。采用这两种方法分别在两个水三相点容器内冻制冰套 ,通过实验研究冻制方法对水三相点温度的影响。实验结果表明 :这两种冻制方法对水三相点温度的影响非常小 ,即两个水三相点容器所复现的水三相点温度在± 0 .0 4mK范围内一致     

两种不同的冰套冻制方法--固态干冰法、低温热管法

本文介绍了两种不同的冰套冻制方法--固态干冰法和低温热管法.采用这两种方法分别在两个水三相点容器内冻制冰套,通过实验研究冻制方法对水三相点温度的影响.实验结果表明这两种冻制方法对水三相点温度的影响非常小,即两个水三相点容器所复现的水三相点温度在±0.04mK范围内一致.     

镓三相点容器的研制

近年来,镓三相点作为新的温度固定点的研究已经得到了广泛的重视。本介绍了镓三相点容器的制作工艺、冻制过程及复现技术。实验结果表明,镓三相点的温度值为29.7666℃     

冰点温度的确定

本文介绍了一种新的、类似水三相点容器结构的密封冰点容器。通过水三相点容器与冰点容器的比对,间接确定了一种高纯水制备的冰点的温度。实验结果表明:水三相点温度与冰点的平均温差为11.18mK。因此,冰点容器所复现的冰点温度为-1.18m℃。     

汞三相点的复现

利用自制的超高纯汞三相点容器,复现了1990年国际温标(ITS-90)中新设定的汞三相点。结果表明其融化范围和凝固范围均在0.1mK以内,复现性优于0.1mK,两者的符合程度也在0.1mK之内,分别用纯度为99.99999％的超高纯商品汞和实验室清洗的汞经高真空蒸馏制备的两个密封容器,测定结果在实验误差内一致,差异不大于0.1mK。文中介绍了三相点容器的制备工艺要点。     

冰点温度的确定

本文介绍了一种新的、类似水三相点容器结构的密封冰点容器.通过水三相点容器与冰点容器的比对,间接确定了一种高纯水制备的冰点的温度.实验结果表明：水三相点温度与冰点的平均温差为11.18mK.因此,冰点容器所复现的冰点温度为-1.18m℃.     

用密封式三相点容器复现氖三相点

介绍了用密封式三相点容器在低温恒温器中复现氖三相点的方法和结果.在研究中采用了多容器结构,它包含有平衡氢、氖、氧和氩密封三相点容器各一个,可在同一个恒温器中依次进行复现.对应这种多容器结构,中国计量科学研究院设计和建立了新的高精度的低温恒温器.对氖三相点测量结果的复现性为0.1 mK,扩展不确定度为0.14 mK.     

论一种恢复水三相点容器性能的方法

本文介绍了在研究水三相点容器长期可靠性能的实验中 ,国外所采用的一种恢复水三相点容器性能的方法。我们利用此方法制作两组容器 ,通过对照实验研究此方法对水三相点温度的影响。实验结果表明 :由于此方法不能最大程度除去溶解在容器水中、吸附在容器内壁面的气体 ,导致所复现的水三相点温度偏低约 0 13mK。     

论一种恢复水三相点容器性能的方法

本文介绍了在研究水三相点容器长期可靠性能的实验中，国外所采用的一种恢复水三相点容器性能的方法。我们利用此方法制作两组容器，通过对照实验研究此方法对水三相点温度的影响。实验结果表明：由于此方法不能最大程度除去溶解在容器水中、吸附在容器内壁面的气体，导致所复现的水三相点温度偏低约0．13mK。     

不同复现方法对镓熔点温度的影响

镓熔点是ITS - 90国际温标中一个重要的定义固定点。本文详细介绍了温度咨询委员会 (简称CCT)第一工作组推荐国家实验室复现镓熔点的最佳方法———双液 -固界面法。同时 ,还介绍了外液 -固界面的复现方法 ,并将两种方法复现的镓熔点值进行比较。实验结果表明 ,外液 -固界面法比双液 -固界面法复现出来的镓熔点值偏低约 0 13mK。     

新型镓熔点自动复现装置

介绍了中国计量科学研究院新型镓熔点自动复现装置, 该装置的固定点炉采用半导体三段冻制及加热技术实现了镓熔点复现的自动化, 通过精密控温及合理的结构设计获得优良的温度稳定性与均匀性。该装置镓熔点使用当前最新提纯技术的99.999 99%高纯镓金属及完善的灌注技术。实验结果显示, 该固定点装置温坪持续了70 h以上,前20%～80%温坪变化小于0.15 mK,复现性为0.07 mK, 该装置的扩展不确定度为0.36 mK（k=2）。     

不同来源的水三相点容器的比对

本文介绍了水三相点在开尔文热力学温度和ITS-90国际温标中的重要地位。重点介绍了麦克劳式水三相点容器内冰套的冻制方法及水三相点的复现。同时,NIM与ISOTECH同种结构的水三相点容器进行比对。比对结果表明,不同来源的水三相点容器复现的水三相点值在±0.04mK范围内一致。     

4种不同水源的水三相点容器的比对

为了研究水源对水三相点温度的影响,采用4种不同的水源并按照相同的制作工艺研制高质量的水三相点容器.同时,将这些容器进行了比对实验.比对结果表明:这些不同水源的水三相点容器复现的水三相点值在±0.02 mK范围内一致.故推断出水源对水三相点温度的影响很小.     

汞三相点自动复现装置在海洋温度计量中的应用

汞三相点(-38. 8344℃)是ITS-90国际温标重要的定义固定点之一。为提高汞三相点复现水平,实现-38. 8344～29. 7646℃海水温度的高精度测量,满足海水温度校准需求,开展了汞三相点研究。本文介绍了金属外壳的汞三相点容器及热管自动复现装置、汞三相点的复现过程及测量结果。实验结果表明:热管汞点复现装置可高精度复现汞三相点。采用测量精度为0. 2×10~(-6)的1594A测温电桥时熔化温坪稳定后19小时温度变化小于0. 2mK。采用测量精度为0. 02×10~(-6)的6622A-XPS测温电桥时,18小时内的汞点熔化温坪变化小于0. 1mK。因此,汞点复现水平与测量电桥的精度有关。     

不同来源的水三相点容器的比对

本文介绍了水三相点在开尔文热力学温度和ITS-90国际温标中的重要地位.重点介绍了麦克劳式水三相点容器内冰套的冻制方法及水三相点的复现.同时,NIM与ISOTECH同种结构的水三相点容器进行比对.比对结果表明,不同来源的水三相点容器复现的水三相点值在±0.04mK范围内一致.     

新型便携式镓熔点炉的研制

中国计量科学研究院最新研制的便携式镓熔点炉采用了先进的半导体制冷和控温技术及有效合理的制冷块分布方式,实现对镓熔点容器的冻制与复现自动化.实验结果显示:该固定点炉从底端起140mm范围内的垂直温场小于0.03℃,温坪时间达到80h以上,复现性优于0.06mK.