[实用新型]一种超导薄膜压缩时临界电流密度和临界温度的测量装置

说明书

本实用新型公开了一种超导薄膜压缩时临界电流密度和临界温度的测量装置，包括真空箱、试验机压头、设置于真空箱中的玻璃纤维板和超导薄膜样品施压夹具，真空箱顶部插入试验机压头，试验机压头的下方设置上下玻璃纤维板，两玻璃纤维板之间夹持超导薄膜样品施压夹具，超导薄膜样品施压夹具包括上夹具、铍铜梁和下夹具，上夹具和下夹具之间放置铍铜梁，铍铜梁的顶面中间开有放置超导薄膜样品的凹槽，样品上固定有温度计和应变片；铍铜梁上设有加热电阻，真空箱上设有制冷机二级冷头、真空插座和真空阀。本实用新型通过对铍铜梁加载压力时，铍铜梁发生纯弯曲而压缩超导薄膜，从而在不破坏超导薄膜结构的情况下实现其性能的测试。

技术领域

本实用新型属于超导材料性能测试技术领域，尤其涉及一种超导薄膜压缩时临界电流密度和临界温度的测量装置。

背景技术

随着科技的进步，人们发现超导薄膜具有较高的临界电流密度及超导临界温度，并且在滤波器等电子器件中具有很好的应用。超导薄膜在低温下不可避免的会受到面内力的作用，影响其临界电流密度J_c及临界温度T_c。因此超导薄膜在加载时，难以测出其临界电流密度及临界温度。目前，常用的加载方式分为两种：夹持式加载和非夹持式加载。夹持式加载只能够夹住薄膜的两端，由于基底及薄膜为脆性材料，无法承受夹头的夹持力。非夹持式加载时，无法保证压头施加的力与薄膜表面平行，且薄膜易受偏心力而断裂。基于基底及超导薄膜本身厚度小于1mm，目前常规的加载方式不能够在不破坏薄膜本身的前提下对其进行压缩加载，更无法在加载时测量超导薄膜的临界电流密度及临界温度。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种超导薄膜压缩时临界电流密度和临界温度的测量装置，利用铍铜梁优异的弹性性能，通过对铍铜梁加载压力时，铍铜梁发生纯弯曲压缩超导薄膜，在不破坏超导薄膜结构的情况下测出超导薄膜的临界电流密度和临界温度。

本实用新型是这样实现的，一种超导薄膜压缩时临界电流密度和临界温度的测量装置，包括真空箱、试验机压头、玻璃纤维板和超导薄膜样品施压夹具，所述真空箱的顶部插入试验机压头，试验机压头与真空箱接触的部位上套设波纹管，所述玻璃纤维板包括上玻璃纤维板和下玻璃纤维板，所述上玻璃纤维板设置于试验机压头的下方，所述下玻璃纤维板固定于真空箱底部，所述玻璃纤维板和超导薄膜样品施压夹具设置于真空箱中，所述上玻璃纤维板和下玻璃纤维板之间放置超导薄膜样品施压夹具，所述超导薄膜样品施压夹具包括上夹具、铍铜梁和下夹具，所述上夹具和下夹具分别夹持铍铜梁的顶面和底面，所述铍铜梁的顶面中间开有放置超导薄膜样品的凹槽，所述超导薄膜样品的上表面固定有温度计和应变片；所述铍铜梁通过铜编带与设置于真空箱上的制冷机二级冷头连接，铍铜梁上设有加热电阻，所述真空箱上设有真空插座和真空阀；所述超导薄膜样品、温度计、应变片和加热电阻通过导线连接至真空插座上，所述真空插座与外部采集测试仪器相连。

优选地，所述上夹具的底面设置两个上夹头，所述下夹具的顶面设置两个下夹头，所述两个下夹头之间的距离大于所述两个上夹头之间的距离，所述两个上夹头之间的距离大于所述凹槽的宽度。

优选地，所述上夹头的横截面呈倒三角形，所述下夹头的横截面呈正三角形。

优选地，所述超导薄膜样品通过胶水固定于凹槽中，所述焊点与导线连接后再连接至真空插座上。

相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型利用铍铜梁优异的弹性性能，在铍铜梁上设置承载超导薄膜样品的凹槽，通过对铍铜梁加载压力，铍铜梁发生纯弯曲，使得铍铜梁上凹槽处的超导薄膜样品受到压缩，从而测量出超导薄膜压缩时的临界电流和临界温度，对于不同尺寸的超导薄膜样品，可通过改变凹槽的宽度及铍铜梁的厚度实现不同尺寸超导薄膜样品的测量。本实用新型结构简单，经济实用，测量过程中不破坏超导薄膜的结构，克服了现有的夹持式加载和非夹持式加载测量超导薄膜的不足。

附图说明