Towards a new experimental setup for optical studies on <sup>3</sup>He crystals
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2008
Major/Subject
Fysiikka (laskennallinen fysiikka)
Mcode
Tfy-105
Degree programme
Language
en
Pages
45
Series
Abstract
Viime vuosina Kylmälaboratorion Interface-ryhmässä on pääasiassa keskitytty tutkimaan 3He-kidepintoja optisesti. Nykyisellä koelaitteistolla 3He voidaan jäähdyttää lämpötilaan 0.5 mK. Kuitenkin vielä matalammassa lämpötilassa, noin 0.2 mK, isotoopin 3He odotetaan käyttäytyvän erikoisella tavalla: kiteen kasvu ja sulaminen voi olla niin nopeaa, että kiteen ja suprajuoksevan nesteen välisellä rajapinnalla voi edetä aalto. Koska nykyisellä koelaitteistolla lämpötilaa 0.2 mK ei voida saavuttaa, on rakennettava uusi laitteisto. Lisäksi isotoopin 3He magneettiset faasitransitiot matalassa lämpötilassa sekä supranesteessä että kiteessä kentän 0.5 T tuntumassa ovat hyvin mielenkiintoisia. Tässä työssä selvitetään syitä, jotka rajoittavat alinta nykyisin saavutettavaa lämpötilaa. Erityisesti metallien ja metallisten liitosten lämmönjohtavuuksia tutkittiin kokeellisesti. Kokeissa tutkittiin lämpökäsittelyn, diffuusiohitsauksen, puristus- ja ruuviliitosten ominaisuuksia. Kokeet rajoittuivat kupariin ja hopeaan. Metallisten liitosten ohella hyvä lämmönjohtavuus metallin ja heliumin välillä on tärkeää. Heliumin ja metallin välinen huono terminen kytkeytyminen voidaan kompensoida suurella kontaktipinta-alalla. Tässä työssä usein lämmönvaihtimena käytettävän sintratun hopeajauheen pinta-ala määritettiin kaasuadsorbtiomenetelmällä (BET). Magneettikentässä suoritettavat mittaukset vaativat jopa 0.5 T kentän, mutta toisaalta koekammion ulkopuolella magneettikentän tulee olla pieni. Tätä tarkoitusta varten tehtiin ohjelma, jolla kompensoidun suprajohtavasta langasta tehtävän magneetin muoto voidaan laskea. Näiden mittausten ja laskujen pohjalta suunniteltiin uusi paranneltu versio nykyisestä koelaitteistosta.Description
Supervisor
Nieminen, RistoThesis advisor
Alles, HarryKeywords
helium, helium, thermal contact, lämpökontakti, sinter, sintteri, magnet, magneetti