Контроль и стабилизация температуры (0,8 300 К) в криодиэлектрометре гигагерцевого диапазона частот

Abstract

В настоящей работе описан разработанный регулятор-стабилизатор температуры – прецизионный автоматизированный блок измерения и стабилизации температуры дискового диэлектрического резонатора, рассчитанный на работу в диапазоне температур 0,8÷300 К для использования в криодиэлектрометре гигагерцевого диапазона частот. Применена четырехпроводная схема с питанием термодатчиков переменным током. В качестве термодатчиков использованы термометры сопротивления с разным знаком температурного коэффициента сопротивления. Обеспечена точность измерения сопротивления не хуже 0,05 % и точность стабилизации температуры около ±0,01 К. Приведены результаты тестирования разработанного устройства и результаты измерения диэлектрических параметров материалов с низкими потерями в низкотемпературных экспериментах с его использованием.

У даній роботі описано розроблений регулятор-стабілізатор температури – прецизійний автоматизований блок вимірювання і стабілізації температури дискового діелектричного резонатора, розрахований на роботу в діапазоні температур 0,8 ÷ 300 К для використання у кріодіелектрометрі гігагерцового діапазону частот. Використано чотирьохдротову схему з живленням термодатчиків змінним струмом. Як датчики використано термометри опору з різним знаком температурним коефіцієнтом опору. Забезпечено точність вимірювання опору не гірше 0,05 % і точність стабілізації температури близько ±0,01 К. Наведено результати тестування розробленого пристрою та результати вимірювання діелектричних параметрів матеріалів з низькими втратами в низькотемпературних експериментах з його використанням.

The temperature controller-stabilizer – the precision automated block for measurement and stabilization of temperature of the disk dielectric resonator, is designed for the operation in the 0.8 K÷300 K temperature range. The block is designed for cryodielectrometer of gigahertz band. The four-wire scheme with alternative current is applied. The specialized resistive sensors with different sign of temperature coefficient of resistance were tested. The accuracy of resistance detection about 0.05 % is achieved. The accuracy of stabilization of temperature is higher than ±0.01 K. Results of test experiments devoted to measurement of the material parameters of low loss dielectrics at low temperatures are presented.\