双圆柱微波谐振测量热力学温度的研究

工程热物理学报 , 2013, 34(6): 1018-1021.

双圆柱微波谐振测量热力学温度的研究

林鸿 ^1, , 蔡杰 ^2, , 冯晓娟 ^3, , 段远源 ^4, , 张金涛 ^5,

1.中国计量科学研究院,热工计量科学研究所,北京100013

2.中国计量科学研究院,热工计量科学研究所,北京100013

3.中国计量科学研究院,热工计量科学研究所,北京100013

4.清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,二氧化碳资源化利用与减排技术北京市重点实验室,北京100084

5.中国计量科学研究院,热工计量科学研究所,北京100013

基金项目: 国家自然科学基金(51276175, 51076074)

关键词：热力学温度 , 微波谐振 , 双圆柱

Thermodynamic Temperature Measurement by Microwave Resonance at Two Cylinders

LIN Hong ^1, , CAI Jie ^2, , FENG Xiao-Juan ^3, , DUAN Yuan-Yuan ^4, , ZHANG Jin-Tao ^5,

1.中国计量科学研究院,热工计量科学研究所,北京100013

2.中国计量科学研究院,热工计量科学研究所,北京100013

3.中国计量科学研究院,热工计量科学研究所,北京100013

4.清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,二氧化碳资源化利用与减排技术北京市重点实验室,北京100084

5.中国计量科学研究院,热工计量科学研究所,北京100013

Keywords： thermodynamic temperature , microwave resonance , two cylinders

热力学温度是客观世界真实的温度,是制定国际温标的基础.本文针对目前热力学温度测量技术相对滞后于物理学发展、测量周期长和难以实用化的现状,结合量子力学的从头算理论和双圆柱微波谐振方法测量了313 K附近的热力学温度,测量得到的热力学温度值和ITS90国际温标的温度之间的差异为2.40 mK,测量的相对标准不确定度为14×10-6.进一步分析了测量不确定的来源,预期在300～400 K测量热力学温度的相对标准不确定度能达到5×10-6.

参考文献

[1]	Fischer J;Fellmuth B .Temperature metrology[J].Reports on Progress in Physics,2005(5):1043-1094.
[2]	Laurent Pitre;Michael R Moldover;Weston L Tew .Acoustic thermometry: new results from 273 K to 77 K and progress towards 4 K[J].Metrologia: International Journal of Scientific Metrology: = Internationale Zeitschrift fur Wissenschaftliche Metrologie: = Journal International de Metrologie Scientifique,2006(1):142-162.
[3]	冯晓娟,林鸿,刘强,周孟夏,段远源.圆柱定程干涉法声速测量原理与实验系统研制[J].工程热物理学报,2011(05):725-728.
[4]	冯晓娟,刘强,周孟夏,林鸿,段远源.圆柱定程干涉法声速测量系统的实验测试[J].工程热物理学报,2012(01):7-10.
[5]	安保林,刘强,段远源.边界层效应对定程干涉法声速测量的影响[J].工程热物理学报,2012(04):561-564.
[6]	林鸿,冯晓娟,张金涛,段远源.声波导管对圆柱型共鸣腔声场扰动的研究[J].工程热物理学报,2012(08):1291-1294.
[7]	Schmidt JW;Gavioso RM;May EF;Moldover MR .Polarizability of helium and gas metrology[J].Physical review letters,2007(25):4504-1-4504-4-0.

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