Термометр примесей

Плавление и затвердевание идеально чистых металлов происходят при постоянной температуре вследствие поглощ,ения или выделения теплоты перехода. Если используется достаточно большое количество металла (150 см — типичный объем плавящегося слитка), скрытой теплоты плавления достаточно, чтобы поддержать слиток и погруженный в него термометр при постоянной температуре в течение нескольких часов, пока происходит плавление или затвердевание металлов. Присутствие небольшого количества примесей в виде растворенного металла приводит к изменению температуры плавления или затвердевания металла, кроме того, эти процессы проходят в некотором температурном интервале. Применяемые для реализации реперных точек металлов галлий, индий, кадмий, свинец, олово, цинк, сурьма, алюминий, серебро и золото имеют достаточную чистоту для термометрии, которую, однако, непросто сохранить [c.169]

Этой процедуры охлаждения графитового гнезда достаточно для намораживания вокруг него мантии застывшего металла. Затем затвердевание медленно продолжается, по мере того как тепло уходит через наружную поверхность образца и происходит рост твердой фазы от стенок тигля. Типичная скорость движения границы твердой фазы 2—5 мм/ч [52]. При такой скорости затвердевания в металлах, имеющих не более нескольких миллионных долей примеси, концентрация раствора вблизи намораживающейся твердой фазы такова, что это приводит к понижению точки затвердевания, меньшей 0,1 мК- В результате платиновый термометр регистрирует плато затвердевания. [c.176]

Температурная зависимость удельного сопротивления полупроводника, в который добавлено небольшое количество примеси, показана на рис. 5.7 [12]. На практике в полупроводнике всегда присутствуют как донорные, так и акцепторные примеси, и разработчик полупроводниковых термометров сопротивления может лишь выбирать соотношение между теми и другими. Для описания процессов проводимости рассмотрим германий, содержащий донорные атомы мышьяка в концентрации N(1 и какие-либо акцепторные атомы в концентрации Л а-На рис. 5.7 можно выделить четыре температурных диапазона, в каждом из которых преобладает какой-либо один механизм проводимости". В высокотемпературном диапазоне [I] проводимость обусловлена главным образом электронами, термически возбужденными из валентной зоны в зону проводимости согласно уравнению (5.8), поскольку все примесные атомы давно уже ионизованы. Это область собственной проводимости для германия она начинается чуть выше 400 К. Этот диапазон не представляет особого интереса для германиевых термометров сопротивления. [c.198]

Данные, свидетельствующие о влиянии примесных стоков на скорость отжига вмороженного сопротивления, приведены на рис. 5.18. И здесь термометры, изготовленные из особо чистой платины, ведут себя иначе, чем термометры из менее чистой платины у последних вмороженное сопротивление меньше, а скорость отжига выше. Это один из тех редких случаев, когда применение самого лучшего материала не приводит к получению самого лучшего термометра. Исходя из величины вмороженного сопротивления, нужно считать, что платина, используемая в высокотемпературных термометрах сопротивления, должна иметь меньшее значение W (100°С), чем платина, используемая в лучших термометрах, применяемых до 630 °С. Следует учитывать, что количество примеси, необходимое для уменьшения W (100°С) от 1,39276 до 1,39229, очень невелико и зависит от конкретного типа примеси. Если в качестве примеси используется железо, то достаточно его концентрации [c.217]

В разд. 5.1 отмечалось, что при низких температурах удельное сопротивление чистой платины зависит в основном от концентрации дефектов и примесей. У хорошо отожженной платины удельное сопротивление очень невелико и поскольку магниторезистивный эффект примерно обратно пропорционален удельному сопротивлению, он быстро возрастает при температурах ниже 40 К. Выше этой температуры магниторезистивный эффект мал даже в сильных полях. Цифры, приведенные в таблице, относятся к ориентации термометра параллельно магнитному полю, поскольку при этом магниторезистивный эффект выражен сильнее, чем при перпендикулярной ориентации. [c.256]

Рассеяние на магнитных примесях приводит к логарифмически возрастающей с уменьшением температуры добавке к сопротивлению — эффекту Кондо, что используется в термометрии. Некоторые металлы при низких температурах переходят в сверхпроводящее состояние. Минимально возможная длина пробега (порядка межатомных расстояний) определяет максимальное металлическое удельное сопротивление р х 0,2- 10 Ом-см а — межатомное расстояние). [c.438]

Температура рабочей жидкости измеряется дистанционным термометром 18, а давление в сливной и напорной линиях — манометрами 17. Очищается рабочая жидкость от механических примесей фильтром 19 с переливным клапаном. [c.86]

Чистые благородные металлы имеют низкое удельное электросопротивление и высокий температурный коэффициент. Температурный коэффициент электросопротивления значительно уменьшается в присутствии ничтожных количеств примесей, и поэтому величина его является критерием чистоты металла. Устойчивость электросопротивления и температурного коэффициента платины используется в термометрах сопротивления. [c.397]

Для уменьшения вязкости очиш,аемое масло в процессе сепарации подогревается до температуры 70—80°С, что обеспечивает более интенсивное отделение механических примесей. Подогрев масла осуществляется как паровыми, так и электрическими электроподогревателями. В обоих случаях для поддержания постоянной температуры масла применяют электроконтактные термометры типа ТП(П-С К, которые автоматически при понижении температуры масла в подогревателе соответственно включают устройство для подачи пара в (паровых или электрогрелки в электрических, подогревателях или, наоборот, отключают их. Схема очистки масла сепаратором показана на рис. 22. [c.68]

J —магистральный газопровод 2—главная запорная задвижка уловитель посторонних примесей 4—обводная линия 5—автоматический регулятор давления 5—измеритель расхода газа 7 — манометр 8 — термометр 9—главный газовый коллектор котельной /О—отводы к котлам //—манометр перед котлом 12—or-воды к горелкам /. —продувка газопровода в атмосферу 74—дренажная линия /5—автоматический пробоотборник газа. [c.432]

Если соответствующие показания манометра ВД и термометра совпадают с точностью не хуже 2°С, можно сделать вывод об отсутствии в контуре неконденсирующихся примесей. [c.128]

Если температура, соответствующая показаниям манометра ВД больше, чем на 2°С превышает температуру, измеренную термометром, значит в контуре имеются следы неконденсирующихся примесей (чем больше это расхождение, тем большее количество примесей находится в контуре). [c.128]

Резервуары вместимостью 10 ООО п 1000 м предназначены для хранения запаса топлива и подготовки к сжиганию, заключающейся в его подогреве и отстое для отделения примесей. Резервуары снабжены оборудованием (уровнемеры, термометры, пробоотборники, люки, лазы), обеспечивающим их обслуживание и технологический контроль правильной и безопасной эксплуатации. [c.135]

Чувствительный элемент термометра — сопротивление из платиновой проволоки с четырьмя выводами, смонтированное в свободном от напряжений состоянии и помещенное в герметически запаянную гильзу. Короткий участок каждого вывода, примыкающего к спирали, изготовляется из платины во избежание загрязнения и нагрева за счет эффекта Пельтье. Материалы, из которых изготовлены детали термометра, находящиеся вблизи чувствительного элемента, выбираются так, чтобы загрязнение платины было минимальным. Герметичная гильза термометра заполняется сухим газом, содержащим достаточное количество кислорода, с тем, чтобы создать для возможных остатков примесей в платине окислительную среду. [c.31]

При исследованиях тепловых процессов малой длительности на поверхности твердого тела (например, при наносекундном лазерном отжиге полупроводниковых кристаллов после легирования примесями) для термометрии также сразу стали разрабатываться активные методы, основанные на отражении или рассеянии лазерного [c.10]

Экспериментальные данные по температурным зависимостям отражения от металлов немногочисленны [4.15, 4.16]. Кроме того, результаты могут суш ественно зависеть от состава примесей и поликри-сталлической структуры металла. Поэтому наиболее надежный способ получения зависимостей К в), необходимых для термометрии, состоит в проведении калибровки. Регистрация калибровочных зависимостей перед проведением экспериментов по ЛТ позволяет избежать суш е-ственных систематических ошибок, которые могут возникать при использовании расчетных данных. [c.97]

Примеси влияют на свойства ртути как термометрического вещества и, кроме того, могут загрязнять капилляр термометра. [c.56]

В интервале от 10°К до кислородной точки для измерения температуры чаще всего применяются также платиновые термометры сопротивления . Однако температурный коэффициент платины в этой области очень сильно зависит от ничтожных примесей и для разных марок платины он может быть различным. Поэтому выразить зависимость сопротивления платины от температуры формулой, общей для всех термометров, не удается, и температурная шкала от 10°К до кислородной точки устанавливается путем непосредственной градуировки платинового термометра сопротивления или группы платиновых термометров, принятой в качестве эталона, по газовому термометру. В результате градуировки составляются таблицы значений Яг эталонного термометра в зависимости от температуры нли, чаще, таблицы зависимости W = от температуры. Сверка эталонных платино- [c.85]

При использовании рабочих термометров, не входящих в групповой эталон, значительные затруднения при измерении температур в интервале 10—90,18°К вызываются тем, что температурная зависимость сопротивления платины в этом интервале сильно зависит от ее чистоты и даже очень небольшое изменение содержания примесей (или даже различие в марках платины) приводит к существенному изменению температурной зависимости сопротивления. [c.123]

На циферблате прибора нанесены шкала давления и шкала температур. Давление измеряется с погрешностью обычных манометров, но в отношении температуры эти приборы дают меньшую точность, чем паровые манометрические термометры. Здесь дополнительные погрешности вызываются еще тем, что шкала температур построена на основании таблиц, относящихся к чистым веществам, а в технической аппаратуре как сами жидкости, так и пространство, занимаемое их насыщенным паром, всегда содержат посторонние примеси. Поэтому градуировка таких приборов содержит погрешности, зависящие от того, насколько значительны неучтенные отклонения функции Р = = (0 данной жидкости от табличных данных. [c.171]

Процесс замораживания очищает воду от загрязняющих примесей, которые концентрируются на внешней поверхности ледяной оболочки. Сконцентрированные загрязнения существенно понижают температуру на внешней поверхности оболочки, если только вода не была чрезвычайно чистой при наполнении. Если теперь в гильзу погрузить на несколько секунд нагретую трубку, то чистый лед вокруг гильзы расплавится, отделится от оболочки и образует новую внутреннюю поверхность раздела вода — лед. Момент отделения ледяной оболочки от стенки легко уловить, если сообщить ампуле быстрое вращение вокруг оси гильзы. При этом ледяная оболочка не будет участвовать во вращении. Температуру вновь образовавшейся поверхности вода — лед и измеряют при градуировке термометров (см. фиг. 2). [c.121]

Это условие можно обеспечить даже при больших скоростях охлаждения, если вынуть термометр из пробирки в тигле, дать ему несколько остыть и погрузить затем обратно. Это приводит к образованию на стенках пробирки оболочки твердого цинка, которая термически изолирует ее от внешней границы затвердевания расплава. Эта быстро образующаяся без сегрегации внешняя поверхность раздела будет иметь температуру, определяемую присутствием примесей и лежащую примерно на 10"3°С ниже температуры внутренней поверхности раздела. Внутренняя поверхность раздела будет, следовательно, распространяться со ско- [c.142]

Усиленное исследование германия и кремния за последние годы привело к тому, что эти полупроводники в настояш,ее время являются наиболее хорошо изученными электронными полупроводниками. Это в большой степени стало возможным благодаря развитию техники приготовления образцов с контролируемым содержанием примесей и с широким диапазоном электросопротивлений. Поэтому неудивительно, что внимание в области разработки термометров из элементарных полупроводников уделялось именно этим веществам. [c.168]

Скотт [34] исследовал возможность использования германия с аналогичным содержанием примесей (1,5-10 центров/см ) для термометрии в области температур жидкого гелия и жидкого водорода. Результаты измерений в гелиевой области температур совпадают с приведенными выше. Скотт соединил плавной кривой точки, соответствующие значениям электросопротивлений германиевого термометра для области температур жидкого водорода и жидкого гелия, и предположил, что такими термометрами можно пользоваться в интервале от 4,2 до —10° К. Основное ограничение применения таких термометров в этом интервале температур состоит в том, что в настоящее время нет простого математического выражения для кривой зависимости сопротивления от температуры. [c.171]

Наиболее широко полупроводниковые терморезисторы используются в криогенной технике. Из кристаллических полупроводников в низкотемпературной термометрии нашел применение германий с примесью мышьяка. Для защиты от повреждений такие термометры помещают в платиновые или стеклянные чехлы. На рис. 51 приведен вид градуировочной характеристики такого терморезистора. Помимо хорошей чувствительности эти термометры обладают еще одним цен- [c.201]

То, что а и б являются характеристиками термометра, естественно следует из теории, обсуждавшейся ранее. Согласно (5.1), наклон кривой зависимости сопротивления от температуры обратно пропорционален полному времени релаксации т. Основная часть т — это вклад элоктрон-фононных взаимодействий, который обратно пропорционален температуре, однако сюда входят также времена релаксации для взаимодействий электронов с примесями, вакансиями и границами зерен. Все эти вклады зависят также от температуры, и поэтому величина а должна служить и служит чувствительным показателем чистоты проволоки и качества ее отжига. Отклонение от линейности б является функцией коэффициентов при Р и членах более вы- [c.202]

В разд. 5.1 отмечалось, что добавка небольщого количества магнитной примеси к некоторым металлам приводит к образованию локального магнитного момента и как следствие к появлению минимума сопротивления при низких температурах. Изучив свойства разбавленных сплавов железа с родием, Коулз [43] высказал предположение, что эти сплавы могут оказаться полезными при создании термометров сопротивления. Вместо того чтобы задать минимум сопротивления, добавка [c.231]

При обсуждении теории процессов проводимости в легированном германии был рассмотрен ряд аналитических выражений для проводимости или удельного сопротивления, в которые входят атомные константы, концентрация или свойства примесных атомов, а также температура. Было отмечено, что, несмотря на достаточно хорошее качественное согласие с экперимен-том, эти выражения нельзя применять для количественного описания характеристик конкретных материалов реальные процессы проводимости слишком сложны. Поэтому экспериментальные данные по зависимости сопротивления от температуры приходится аппроксимировать эмпирическим путем, не слишком полагаясь на физическую теорию, как, впрочем, и в случае платиновых термометров. Однако для германиевых термометров сопротивления эта задача оказывается намного сложнее по двум причинам. Во-первых, зависимость сопротивления от температуры меняется от образца к образцу гораздо сильнее, чем в случае платины, даже если эти образцы изготовлены лю одной технологии. Дело в том, что удельное сопротивление легированного германия очень чувствительно к количеству и свойствам примеси. Во-вторых, удельное сопротивление экспоненциально зависит от температуры, т. е. изменяется с температурой гораздо быстрее, чем удельное сопротивление платины. [c.240]

Сопротивление угольного термометра, так же как и сопротивление термометра из фосфористой бронзы, зависит от магнитного поля но если в фосфористой бронзе эта зависимость определяется наличием сверхпроводящих примесей и совершенно хаотична, то для всех угольных термометров она оказывается примерно одинаковой. Для ее описания Клемент и Квин-нел [57] предложили следующую формулу. [c.332]

Специальные установки атмосферный испытательный стенд о контролируемой концентрацией агрессивных примесей в воздухе камера искусственного климата Фейтрон сумматор времени увлажнения датчики скорости коррозии гигрограф, термограф, психрометрические термометры, росомер, плювиограф, пиранометр, гелиограф. [c.73]

На фиг. 19 показан резервуар для масла с паровым подогревом и двумя перегородками. Масло поступает по сливной трубе в левый отсек резервуара, являющийся пеносборником, из которого оно проходит в средний отсек через большое отверстие между днищем резервуара и левой перегородкой, доходящей почти до верха резервуара. Из среднего отсека, предназначенного для частичного отстаивания масла, т. е. для выделения из него тяжелых механических примесей, масло переливается через правую невысокую перегородку, доходящую до самого днища, в правый отсек, из которого забирается насосом через всасывающую трубу с поплавком. Применение всасывающей трубы с поплавком обеспечивает забор наиболее чистого масла вне зависимости от уровня масла в резервуаре. На передней стенке резервуара предусматриваются отверстия для присоединения парового змеевика, спускных кранов и пробок, указателя уровня масла и поплавкового реле уровня, термометра, сепаратора масла, регулятора температуры, а также патрубков для нормального и глубокого всасывания. Днище резервуара делается с уклоном в сторону передней стенки. На крышке резервуара предусмотрены два смотровых люка, монтажный люк и Сливной патрубок. Размеры резервуаров с паровым подогревом приведены в табл. 3. [c.49]

Масло, поданное насосами станции к узлам трения, после смазки узлов трения по сливной трубе через сливной патрубок 9 поступает в правый отсек 1, из него через промежуток между днищем резервуара и перегородкой— в средний отсек 2, в котором оседаюг механические примеси. Из среднего отсека оно переливается через невысокую перегородку в левый отсек, откуда верхние более чистые слои масла забираются насосом через всасывающую трубу с поплавком. На передней стевке резервуара смонтированы коллекторы 3 — для подачи пара, 4 — для отвода конденсата и 5 — для забора масла при его очистке сепаратором. На передней стенке установлены всасывающие патрубки 6, указатель уровня масла 7 и две бонки — одна для термопары типа ТХК-У-XV, вторая для термобаллана элект-роконтактного термометра ТПП-СК, контакты которого [c.60]

Хотя стандартные спецификации отсутствуют, рафинировочные заводы выпускают три или четыре различных сорта металлической платины. Первый сорт, называемый термически чистым, термоэлементиым или физически чистым, применяется для изготовления платиновых термометров сопротивления н термопар. Известно, что температурный коэффициент и термоэлектрические свойства платины чрезвычайно чувствительны к присутствию малейших следов примесей. Платина этого сорта имеет степень чистоты выше 99,99%. Второй сорт называется чистым, химически чистым или специально [c.489]

Для испытания масла по этому методу в 100-миллилитровую колбу отвешивают 25 г масла, добавляют к нему 3 капли НС1 (уд. вес 1,19) и смесь тщательно перемешивают. Затем колбу с содержимым помещают на треножник и нагревают на газовой горелке. В середине колбы подвешивают погруженный в масло термометр. Температуру масла в колбе повышают со скоростью примерно 75—80° в мин. Во время нагревания исследуемый образец масла должен находиться в покое. Нагревание продолжают до 290°, после чего горелку отставляют и содержимое колбы охлаждают до комнатной температуры. После охлаждения в колбу при перемешивании добавляют для растворения масла 50 мл четыреххлористого углерода. Содержимое колбы отфильтровывают под вакуумом через взвешенный тигель Гуча с обычной асбестовой фильтрующей массой. Осадок на фильтре тщательно промывают не менее чем 100 мл четьгреххлористого углерода. После промывки фильтр с осадком высушивают при температуре 105 + 2° до постоянного веса. Зная вес исследуемого образца и вес фильтра до и после фильтрования, можно рассчитать содержание примесей в масле. [c.695]

Ртуть среди тер.мометрических жидкостей имеет наиболее широкое распространение. Ее свойства регламентированы ГОСТ 4658—73. Для изготовления термометров применяют ртуть марок Р1 и Р2, которым соответствуют количества примесей, составляющих нелетучий остаток, не более 0,001 % и 0,01 % соответственно. Зависимость плотности ртути от температуры описывается следующими выражениями [c.84]

Некоторые материалы, широко применяемые в микротехнологии, могут иметь разные концентрации и разные типы примесей, вводимых для целенаправленного изменения физических свойств. Например, в полупроводниковые монокристаллы (Si, GaAs и т.д.) примеси вводят для изменения электропроводности. Для проведения ЛТ кристаллов с разной концентрацией и разными типами электрически активных примесей необходимо знать, как влияет конкретная примесь на температурную зависимость регистрируемого сигнала, на основе которого определяется температура. Величины погрешностей, вносимых в результат измерений вследствие того, что при термометрии используются данные по оптическим свойствам кристалла, не идентичного с исследуемым по составу примесей, чаш е всего не определены. Для исключения таких погрешностей необходимы исследования температурных зависимостей оптических свойств кристаллов разного примесного состава. [c.92]

Пленку осаждали из аргоновой плазмы с примесью Н2 и СН4 на молибденовую подложку при температурах Ri 1000 °С. Если при комнатной температуре Уо 1332 см и ширина стоксовой линии на полувысоте соствляет А о 12,5 см , то при 960 °С получены значения i>o Ri 1308 см и Ai/q 17,5 см , а при 1333 °С — 1>о 1292 см и Ai>o 18,8 см . За время осаждения (100 мин) было получено 45 спектров КР. Наблюдается расхождение между данными оптической пирометрии и термометрии по КР, достигающее 200 °С. Более близкими к действительной температуре авторы считают результаты, полученные с помощью КР. [c.185]

В термометрии наиболее широко при.меняются полупроводники, представляющие собой окислы металлов про.мышленного изготовления, поступающие в продажу как термочувствительные сопротивления, или термисторы [10]. Для этой цели обычно применяются материалы, электрические характеристики которых мало чувствительны к содержанию примесей и поэтому обладают хорошей воспроизводимостью. Примерами таких материалов могут служить [9] твердый раствор Рез04 и шпинели [c.164]

Герритсен [29] исследовал для целей термометрии в области гелиевых температур образец германия р-типа с низким содержанием примесей. Этот образец имел при комнатной температуре удельное сопротивление, равное 7,2 ом см, и концентрацию дырок 2- 10 см при той же температуре. Сопротивление этого образца при гелиевых температурах было весьма велико, не очень хорошо воспроизводилось, и значения сопротивлений сильно зависели от приложенного электрического напряжения. Такая зависимость от электрического поля была отмечена ранее Эстерманом с сотр. [28] и позже объяснена эффектом электриче- [c.168]

В 1950 г. Эстерман [30] измерил величины удельных сопротивлений других образцов германия и кремния в области температур от 1,8 до 20° К- Температура измерялась специальными низкотемпературными термометрами. Образцы германия и кремния имели среднюю концентрацию примесей (— 2-10 центров/си для германия) и величину удельного сопротивления при комнатной температуре около 0,15 о.и-см. Значения электросопротивлений после нагревания их до комнатной температуры воспроизводились с точностью 0,1° К, и образцы имели большие температурные коэффициенты электросопротивления в гелиевой области температур. [c.169]

Имея в виду эти результаты, Фридберг [31] провел систематическое исследование группы образцов германиевого сплава, содержащего номинально 0,001 атомн. % индия. Поликристал-лический слиток сплава разрезали перпендикулярно градиенту концентрации примеси, получившемуся в результате процесса кристаллизации. Таким способом были получены образцы с проводимостью р-типа со слегка различной концентрацией примесей. Образцы имели содержание примеси порядка 1,5-10 центров/см , удельное электросопротивление порядка 0,08 о.ч- см при 300° К и температурный коэффициент сопротивления в гелиевой области температур, удобный для термометрии. Из этой группы были выбраны образцы с размерами 10 X 3 X 1 мм, и.мевшие температурный коэффициент сопротивления й = (1/р) ( р/йГ) порядка —1 (°К)" при 4°К и порядка — 1,8(°К) при 2°К. Потенциальные и токовые выводы были присоединены к образцам припоем из индиевого сплава. [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...