Стр. 1 - Экспериментальный стенд для исследования теплофизических свойств ниобия в сверхпроводящем состоянии

УДК 621.59:538.945

И. А. А р х а р о в, С. С. К о ш е л е в,

Д. А. С е р г а ц к о в, Р. К а р к а н ь о

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД

ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ НИОБИЯ В СВЕРХПРОВОДЯЩЕМ

СОСТОЯНИИ

Для исследования теплофизических свойств сверхпроводящего ни-

обия разработана вставка в криостат с вакуумной камерой. Рабо-

чий диапазон температур 1,4. . . 10 K. Представлена конструкция

градусной камеры, охлаждающей образец. Расчетная холодопро-

изводительность градусной камеры составляет 10 мВт. Описаны

особенности конструкции и работы криостата.

E-mail:

20772@mail.ru

Ключевые слова

:

криостат, ниобий, теплопроводность, теплоемкость.

Развитие технологий изготовления сверхпроводящих резонаторов

предъявляет все новые требования к качеству ниобия — наиболее рас-

пространенного материла СВЧ резонаторов. Эти требования, в первую

очередь, касаются таких свойств ниобия, как относительное остаточ-

ное сопротивление и качество внутренней поверхности, по которой

протекает высокочастотный поверхностный ток. Ниобиевый резона-

тор, работающий в условиях переменного нагружения, должен обла-

дать определенными механическими свойствами. Для удовлетворения

этих требований весь материал проходит контроль твердости, содер-

жания примесей и пределов прочности и текучести. Для создания

резонаторов нового поколения с низким уровнем потерь и большими

ускоряющими градиентами необходимо исследовать, какие ограниче-

ния на качество резонатора накладываются при использовании ниобия,

удовлетворяющего современным требованиям. По результатам этого

исследования станет возможным разработать новые требования к ка-

честву ниобия и методы их контроля.

Распределение температур и отвод диссипированной энергии в

сверхтекучий гелий являются ключевыми факторами в улучшении ка-

чества СВЧ резонаторов. Для решения поставленной задачи иссле-

дования теплофизических свойств [1] необходимо создать установку

для измерения теплопроводности и теплоемкости сверхпроводящего

ниобия. По окончании исследования такая установка позволит про-

водить проверку качества всего материала, идущего на изготовление

СВЧ резонаторов.

Конструкция криостата.

В рамках проводимого исследования бы-

ла разработана схема (рис. 1) и конструкция криостата (рис. 2) для

термостатирования образцов в температурном диапазоне 1,4. . . 10 K.

201