低温测量中热沉的分析

低温测量中热沉的分析
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。