4.3 K~299 K温区Cu-ETP热膨胀系数原位实验测量研究

作     者：刘文静 张海洋 高波 郑嘉熹 韩东旭 罗二仓 PITRE Laurent LIU Wen-jing;ZHANG Hai-yang;GAO Bo;ZHENG Jia-xi;HAN Dong-xu;LUO Er-cang;PITRE Laurent

作者机构：中国科学院理化技术研究所中法低温计量科学与技术国际联合实验室北京100190 中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 北京石油化工学院北京102617 法国国家计量院-法国国立科学技术与管理学院拉普莱纳-圣德尼F93210 

出 版 物：《工程科学学报》 (Chinese Journal of Engineering)

年 卷 期：2023年第45卷第3期

页      面：419-430页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52006231,52125602) 中国科学院重大科研仪器研制资助项目(ZDKYYQ20210001) 中国科学院青年创新促进会资助项目(2022028) 中国科学院理化技术研究所所长基金资助项目(E0A9T10301) 中国科学院低温工程学重点实验室青年科技创新资助项目(CRYOQN202110) 

主　　题：微波谐振法 准球形谐振腔 Cu-ETP 线性热膨胀系数 气体测温法 

摘      要：采用多模式微波谐振法,开展了定压气体折射率基准测温系统中谐振腔材料电解精炼韧铜(Cu-ETP)线性热膨胀系数的高精度原位实验测量及其不确定度分析研究,温度范围为4.3~299 K.针对不同的温度区间,采用了降温法(5~299 K)和控温法(4.3~26 K)两种实验测量方案,通过降温法测得的线性热膨胀系数标准不确定度优于2.2×10^(−7)K^(−1),其中,重复性是其测量不确定度的主要来源;通过控温法测得的线性热膨胀系数标准不确定度优于2.9×10^(−9)K^(−1),微波模式一致性和重复性是其测量不确定度的两大主要来源.由于控温稳定性高、微波测量噪声低,控温法所获得的线性热膨胀系数结果更为精确.最后,按照温区范围进一步发展了该系统内Cu-ETP材料线性热膨胀系数的计算方程,实现了实验数据与温度的高精度关联.