[发明专利]测量高温超导薄膜表面本征阻抗的谐振器装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种测量高温超导薄膜表面本征阻抗的谐振器装置及测量方法，装置分为腔体部分与高度调节部分，腔体部分包括底板、铜腔、弹簧、下样品台、介质柱、上样品台、耦合线缆、自平行球以及磷铜压片，上样品台可以通过高度调节部分实现上下移动；高度调节部分包括金属固定板、金属杆、金属管、压电陶瓷和弹簧，所述压电陶瓷实现高度调整；所述腔体部分与所述高度调节部分通过聚乙烯杆和聚乙烯块相连；测量采用TE₀₁₂和TE₀₂₁模式，通过测量介质谐振腔的谐振频率与品质因数获得超导薄膜的本征表面阻抗。本发明提供的装置适用于任意厚度的高温超导薄膜，不仅可以测量高温超导薄膜有效表面阻抗，还能测量高温超导薄膜的本征阻抗。

主权项

1.一种测量高温超导薄膜表面本征阻抗的谐振器装置，其特征在于，包括腔体部分与高度调节部分，所述腔体部分与高度调节部分通过聚乙烯杆(16)和聚乙烯块(17)相连，相互隔热；腔体部分包括底板(1)、铜腔(2)、弹簧(3)、下样品台(5)、介质柱(4)、上样品台(8)、第一耦合线缆(6)、第二耦合线缆(7)、自平行球(9)、磷铜压片(10)、第一超导薄膜(19)和第二超导薄膜(20)；所述铜腔(2)为圆环柱体结构，内部具有圆柱体屏蔽腔(22)，所述圆柱体屏蔽腔(22)下部设有环状台阶结构，构成卡位腔(21)；下样品台(5)为圆柱形，底部有凹槽，与弹簧(3)卡入卡位腔(21)，并与铜腔(2)一起固定于底板(1)之上；第一耦合线缆(6)和第二耦合线缆(7)的端部均有与水平面平行的小环，分别设于铜腔(2)的左右两端；上样品台(8)为圆柱体结构，上表面中心有半球形凹槽，与自平行球(9)配合连接；第一超导薄膜(19)粘贴于上样品台(8)的中心，上样品台(8)通过所述第一超导薄膜(19)与铜腔(2)相连，所述上样品台(8)与铜腔(2)之间的其余部分留有空隙，能够使上样品台(8)与铜腔(2)其余部分隔绝不相互导热；第二超导薄膜(20)粘贴于下样品台(5)的中心，下样品台(5)的上部通过第二超导薄膜(20)连接铜腔(2)；介质柱(4)粘贴于第二超导薄膜(20)的中心；所述磷铜压片(10)压住自平行球(9)，与上样品台(8)固定；高度调节部分包括金属板(11)、金属杆(14)、金属管(12)、压电陶瓷(13)、弹簧(15)和管盖(18)，金属板(11)为圆环柱形，中心有一圆柱形通孔，所述金属杆(14)上端为圆柱平面，下端为圆柱杆；弹簧(15)套入金属杆(14)，金属杆(14)穿过金属板(11)通孔，金属杆(14)下端通过聚乙烯块(17)与自平行球(9)相连，金属管(12)套住金属杆(14)并固定于金属板(11)中心，压电陶瓷(13)放入金属管(12)中垂直下压金属杆(14)，金属管(12)顶端用管盖(18)盖住；聚乙烯杆(16)与金属板(11)以及底板(1)固定连接。