激光光熱法測試YBCO高溫超導(dǎo)帶材熱擴(kuò)散率.pdf

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1、第43卷第6期紅外與激光工程2014年6月V01.43No.6InfraredandLaserEngineeringJun.20l4激光光熱法測試YBCO高溫超導(dǎo)帶材熱擴(kuò)散率李想,吳鋼,周剛,畢柯,湯智胤,張青枝,馬計(jì)(1.海軍工程大學(xué)動力工程學(xué)院,湖北武漢430033;2.中國科學(xué)院低溫工程學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100190)摘要:根據(jù)激光光熱法原理建立了高溫超導(dǎo)帶材低溫真空環(huán)境下熱擴(kuò)散率測試系統(tǒng)。通過研究熱擴(kuò)散率與加熱激光調(diào)制頻率及熱波通過樣品時(shí)產(chǎn)生的相位差之間的關(guān)系,提出了激光光熱法測試熱擴(kuò)散率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理新思路,消除了系統(tǒng)誤差的影響。為了探討測試方法的

2、可靠性,以熱擴(kuò)散率已知的紫銅為標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了測試。在此基礎(chǔ)上,對YBCO高溫超導(dǎo)帶材進(jìn)行了測試,獲得了其在40~120K溫區(qū)的熱擴(kuò)散率數(shù)據(jù)。YBCO高溫超導(dǎo)帶材熱擴(kuò)散率隨溫度升高而降低,尤其在40~60K溫區(qū)下降較快。關(guān)鍵詞:激光光熱法;高溫超導(dǎo);低溫;熱擴(kuò)散率中圖分類號:O514.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1007—2276(2014)06—1740—05MeasurementforthermaldifusivityofYBCOhightemperaturesuperc0nductingtapesbasedonlaserphoto-thermalmeth

3、odLiXiang,WuGang,ZhouGang。,BiKe,TangZhiyin,ZhangQingzhi,MaJi(1.PowerEngineeringSchool,NavflUniversityofEngineering,Wuhan430033,China;2.KeyLaboratoryofCryogenics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China)Abstract:Accordingtolaserphoto—thermalmethod,themeasurementsystemofhightemp

4、eraturesuperconducting(HTS)tapesthermaldiffusivitywasbuiltinlowtemperatureandvacuumcondition.Throughtheresearchontherelationshipamongthermaldiffusivity,modulationfrequencyofheatinglaserandphasedifferenceofheatwavewhenpassingthroughspecimen,novelideatodealwithexperimentaldatafromth

5、ethermaldiffusivitytestingbyusinglaserphoto—thermalmethodwasputforward,andthesystematicerrorinfluencewaseliminated.Toverifythereliabilityofthemeasurementsystem,thecopperwasusedasreferencematerialandthethermaldiffusivityofcopperwasmeasured.Onthatbasis,thethermaldiffusivityofYBCOHTS

6、tapewasmeasuredbyusinglaserphoto-thermalmethod,andthethermaldiffusivityofYBCOHTStapehasbeengotwhenthetemperaturescopewasfrom40Kto120K.Thethermaldiffusivitydecreaseswiththetemperatureincreasing.Especially,decreasingsharplyinthetemperaturerangeof40—60K.Keywords:laserphoto-thermalmet

7、hod;HTS;lowtemperature;thermaldiffusivity收稿日期:2013—10—20:修訂日期:2013—11—25基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(51076165);中國科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(CRYO201221)作者簡介:李想(1986一),男,博士生,主要從事制冷與低溫lT程方面的研究l丁作。Email:suplixiang@163.com導(dǎo)師簡介:吳鋼(1958一),男,博士,教授,主要從事制冷與低溫工程方面的研究工作。Email:gangwu206@hotmail.com1742紅外與激光工程第43卷為0.5mm,散度為l

8、mrad。濾光片安放在光電二極管前面,可以濾掉波長為676nm的加

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