專利名稱：一種μm級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超導材料測量技術，具體地，涉及一種μ m級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)。
背景技術：
鈮鈦(NbTi)超導復合絲，屬于多尺度復合材料，主要由純NbTi超導絲和銅基組成；其中，純NbTi超導絲的量級為μπι級。在現(xiàn)有的技術中，對μ m級絲材的測量，一般將引伸計直接夾在純超導細絲上進行測量。通常，因為常規(guī)引伸計的質量遠大于純NbTi超導絲的質量，會拉拽ym級細絲，使其彎曲，從而極大的影響對μ m級超導絲材實驗測量的角度。具體地，在現(xiàn)有技術中，對于μπι級超導絲材的測量有大致兩種不同的方法一種是基于電學原理的應變計測量法，另一種是基于光學原理的光學探測器測量法。但是，這兩種方法只適合在常溫下進行，在極低溫區(qū)下(如77Κ)，這兩種方法測量均存在一定的誤差。另外，引伸計夾到μ m級細絲上，引伸計的刀口很容易將超導細絲切斷，造成實驗無法進行。綜上所述，在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在以下缺陷(1)測量角度準確性差常規(guī)引伸計的質量遠大于純NbTi超導絲的質量，會拉拽 ym級細絲，使其彎曲，從而極大的影響對μ m級超導絲材實驗測量的角度；(2)實驗可靠性低引伸計夾到Pm級細絲上，引伸計的刀口很容易將超導細絲切斷，造成實驗無法進行；(3)低溫下測量誤差大在極低溫區(qū)下(如77K)，基于電學原理的應變計測量法、 與基于光學原理的光學探測器測量法，均存在一定的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種μ m級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，以實現(xiàn)測量角度準確性好、實驗可靠性高與低溫下測量誤差小的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種ym級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，包括去除銅基的μπι級純超導絲材，以及分別與所述μπι級純超導絲材配合設置的Pm級超導絲材光學測量裝置、及μ m級超導絲材電學測量裝置。進一步地，所述μ m級超導絲材光學測量裝置，包括用于為所述μπι級純超導絲材提供低溫環(huán)境的低溫箱；可移動式設在Pm級純超導絲材上、且用于標記ym級純超導絲材上任意兩點位置的第一吸光靶與第二吸光靶；以及可隨所述第一吸光靶與第二吸光靶移動，且用于記錄μπι級純超導絲材任意兩點在低溫下拉伸時的相對位移、并計算出μπι級純超導絲材的拉伸應變量的光學探測器；在所述低溫箱上，設有用于光學探測器的光束透過的玻璃窗。進一步地，所述第一吸光靶與第二吸光靶均為黑色吸光靶。
進一步地，所述μ m級超導絲材電學測量裝置，包括用于提供低溫環(huán)境與一對曲面刀口的低溫引伸計，以及固定套接在μ m級純超導絲材兩端的一對銅套；所述低溫引伸計通過一對曲面刀口，與μ m級純超導絲材的一對銅套接觸。進一步地，所述低溫引伸計為4. 2K低溫電阻應變計。本發(fā)明各實施例的μ m級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，由于包括去除銅基的μm級純超導絲材，以及分別與μm級純超導絲材配合設置的μm級超導絲材光學測量裝置、及μ m級超導絲材電學測量裝置；可以將μ m級超導絲材光學測量裝置與μ m級超導絲材電學測量裝置同時裝配在同一個實驗系統(tǒng)中，實現(xiàn)在低溫下運用這兩種測量方法對試樣(即μ m級純超導絲材)進行同時測量，將基于兩種不同原理的測量結果進行對比，分析，從而消除單一方法測量而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差；從而可以克服現(xiàn)有技術中測量角度準確性差、實驗可靠性低與低溫下測量誤差大的缺陷，以實現(xiàn)測量角度準確性好、實驗可靠性高與低溫下測量誤差小的優(yōu)點。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明μ m級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)中μ m級超導絲材光學測量裝置的工作原理示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明μ m級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)中μ m級超導絲材電學測量裝置的工作原理示意圖。結合附圖，本發(fā)明實施例中附圖標記如下1-光束；2-光學探測器；3-玻璃窗；4-吸光靶；5-低溫箱；6- μ m級純超導絲材； 7-低溫引伸計；8-銅套；9-刀口。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種μ m級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)。如圖 1和圖2所示，本實施例包括去除銅基的μ m級純超導絲材6，以及分別與ym級純超導絲材6配合設置的μm級超導絲材光學測量裝置、及μm級超導絲材電學測量裝置。在上述實施例中，上述ym級超導絲材光學測量裝置，包括用于為ym級純超導絲材6提供低溫環(huán)境的低溫箱5 ；可移動式設在μ m級純超導絲材6上、且用于標記μ m級純超導絲材6上任意兩點位置的第一吸光靶4與第二吸光靶4 ；以及可隨第一吸光靶4與第二吸光靶4移動，且用于記錄μ m級純超導絲材6任意兩點在低溫下拉伸時的相對位移、并計算出μ m級純超導絲材6的拉伸應變量的光學探測器2 ；在低溫箱5上，設有用于光學探測器2的光束(如光束1)透過的玻璃窗3。這里，上述第一吸光靶4與第二吸光靶4均為黑色吸光靶。在上述實施例中，運用光學探測器2，可以記錄μ m級純超導絲材6任意指定兩個點在低溫下的拉伸時相對位移情況，從而可以計算出μ m級純超導絲材6的拉伸應變量，光學探測器2的優(yōu)點在于不需要補償方式，低溫環(huán)境對其基本沒有影響。由于低溫下，光學探測器2不能夠很好的檢測到試樣(即μ m級純超導絲材6)，因此，在樣品待測兩點上貼有黑色吸光靶4，這樣就可以使光學探測器2在低溫下，隨著黑色吸光靶的移動而移動，進而準確的測量μ m級純超導絲材6的拉伸應變量。在上述實施例中，上述μ m級超導絲材電學測量裝置，包括用于提供低溫環(huán)境與一對曲面刀口 9的低溫引伸計7，以及固定套接在μ m級純超導絲材6兩端的一對銅套8 ； 低溫引伸計7通過一對曲面刀口 9，與μ m級純超導絲材6的一對銅套8接觸。這里，上述低溫引伸計7為4. I低溫電阻應變計。 在上述實施例中，與現(xiàn)有技術相比，對低溫弓丨伸計7的刀口 9進行了改造，即，將低溫引伸計7的刀口 9由原來的平面改造成曲面，這樣會大大的減少刀口 9對μ m級超導絲材的破壞程度；與此同時，在實驗過程中，可以將μ m級超導絲材的樣品兩端進行改造，即， 將μ m級超導絲材兩端運用一對銅套8固定，由于銅套8的剛度很大，這樣可以進一步減小刀口 9對μ m級超導絲材的破壞程度；同時，也可以保證對μ m級超導絲材測量的角度。在上述實施例中，首次將這兩種方法(低溫應變計測量法和光學探測器2測量法) 同時裝配在同一個實驗系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)在低溫下運用這兩種方法對試樣進行同時測量， 將基于兩種不同原理的測量結果進行對比，分析，從而消除單一方法測量而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，首次實現(xiàn)對μ m級純超導絲材6的光電聯(lián)合測量，更準確的測量ym級純超導絲材6的形變。為了達到上述目的，可以在同一臺裝置上同時配有兩種測量儀器來測量樣品的形變量，并且，兩種測量儀器是基于不同測量原理的，在測量中，這兩種測量儀器是可以任意切換的，因此真正實現(xiàn)μ m級純超導絲材6的光電聯(lián)合測量。綜上所述，本發(fā)明各實施例的Pm級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，由于包括去除銅基的μm級純超導絲材，以及分別與μm級純超導絲材配合設置的μm級超導絲材光學測量裝置、及μ m級超導絲材電學測量裝置；可以將μ m級超導絲材光學測量裝置與 μ m級超導絲材電學測量裝置同時裝配在同一個實驗系統(tǒng)中，實現(xiàn)在低溫下運用這兩種測量方法對試樣(即μ m級純超導絲材)進行同時測量，將基于兩種不同原理的測量結果進行對比，分析，從而消除單一方法測量而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差；從而可以克服現(xiàn)有技術中測量角度準確性差、實驗可靠性低與低溫下測量誤差大的缺陷，以實現(xiàn)測量角度準確性好、實驗可靠性高與低溫下測量誤差小的優(yōu)點。最后應說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種_級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，其特征在于，包括去除銅基的,級純超導絲材，以及分別與所述^^3級純超導絲材配合設置的級超導絲材光學測量裝置、 及/I簿級超導絲材電學測量裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的_級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，其特征在于，所述級超導絲材光學測量裝置，包括用于為所述級純超導絲材提供低溫環(huán)境的低溫箱；可移動式設在_級純超導絲材上、且用于標記—級純超導絲材上任意兩點位置的第一吸光靶與第二吸光靶；以及可隨所述第一吸光靶與第二吸光靶移動，且用于記錄·級純超導絲材任意兩點在低溫下拉伸時的相對位移、并計算出_級純超導絲材的拉伸應變量的光學探測器；在所述低溫箱上，設有用于光學探測器的光束透過的玻璃窗。
3.根據(jù)權利要求2所述的師級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一吸光靶與第二吸光靶均為黑色吸光靶。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，其特征在于，所述只》!級超導絲材電學測量裝置，包括用于提供低溫環(huán)境與一對曲面刀口的低溫引伸計，以及固定套接在^^級純超導絲材兩端的一對銅套；所述低溫引伸計通過一對曲面刀口，與,級純超導絲材的一對銅套接觸。
5.根據(jù)權利要求4所述的_級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫引伸計為4. 2K低溫電阻應變計。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種μm級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，包括去除銅基的μm級純超導絲材，以及分別與所述μm級純超導絲材配合設置的μm級超導絲材光學測量裝置、及μm級超導絲材電學測量裝置。本發(fā)明所述μm級超導絲材低溫下光電聯(lián)合測量系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術中測量角度準確性差、實驗可靠性低與低溫下測量誤差大等缺陷，以實現(xiàn)測量角度準確性好、實驗可靠性高與低溫下測量誤差小的優(yōu)點。
文檔編號G01B7/16GK102278949SQ20111019907
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權日2011年7月15日
發(fā)明者關明智, 周又和, 王省哲 申請人:蘭州大學