Original title:
SMV-2017-26: Upgrade aparatury Spaceman – kapacitní systém měření tloušťky vzorku
Translated title:
SMV-2017-26: Upgrade of the apparatus Spaceman – capacitive system for the measurement of the sample thickness
Authors:
Králík, Tomáš Document type: Research reports
Year:
2017
Language:
cze Abstract:
[cze][eng] Cílem smluvního výzkumu navazujícího na předchozí spolupráci byla přestavba aparatury Spaceman, tak aby bylo možné získat nová data o prokladech mnohovrstvých izolací. Proklad je tenká tkaná i netkaná textilie ze skelných, organických i přírodních vláken. Aparatura Spaceman měří tok tepla napříč vzorkem spaceru ve vakuu při teplotách v rozmezí 10 K až 290 K a různém stlačení vzorku. Na vzorku je vždy teplotní spád typicky 5 K. V rámci smluvního výzkumu byla aparatura upravena o systém měření tloušťky vzorku in situ metodou měření elektrická kapacity mezi vodivými kontaktními povrchy. Tato úprava zahrnovala částečné rozebrání aparatury, úpravu nebo výměnu některých dílů, navaření nové vakuové průchodky do víka aparatury, vývoj a instalaci elektroniky do vakuového prostoru. Elektronika je v teplé horní části aparatury a elektrická kapacita vzorku je měřena v komoře přes speciální velmi tenký koaxiální kabel. Elektronika dokáže vyloučit z měření vlastní kapacitu kabelu. Upraven byl také původní software v Labview. Vylepšená aparatura byla otestována a bylo provedeno několik srovnávacích měření. Aparatura nyní umožňuje měřit nejen tepelnou vodivost za různých teplot a zatížení, ale i změny tloušťky vzorku v důsledku teplotních dilatací a zatížení, tedy i pružnost vzorku v závislosti na teplotě od 10 K do 290 K.The goal of this research cooperation, which is follow- up of the previous cooperation, was an upgrade of the apparatus Spaceman. The upgrade enables to obtain new data of the spacers used in the multilayer insulations. The spacer can be woven or non-woven textile made of glass, plastic or natural fibres. The apparatus Spaceman measures heat flow through a sample of the spacer in the range from 10 K to 290 K in vacuum. The temperature drop on the sample is typically 5 K. The apparatus was enhanced by a system for measurement of the in-situ sample thickness from evaluation of the electrical capacity between electrically conductive contact surfaces. The upgrade was done by particular disassembling of the apparatus, modification or exchange of some parts, welding of a new vacuum feed trough in the apparatus lid, development and installation of a new electronic in the vacuum space. The electronic is placed in the upper part of the apparatus at room temperature and the electrical capacitance is measured by a special cryogenic coaxial cable. The electronic is able to cancel a parasitic capacitance of the cable. Some modifications were done on the Labview control software developed for the apparatus. The apparatus now enables to measure not only the thermal conductivity at various temperatures and loads but also changes of the sample thickness due to thermal dilatations and loads. It is also possible to evaluate an elastic behaviour of the sample at temperatures from 10 K to 290 K.
Keywords:
low temperature; thermal conductivity; thermal radiation
Institution: Institute of Scientific Instruments AS ČR
(web)
Document availability information: Fulltext is available at the institute of the Academy of Sciences. Original record: http://hdl.handle.net/11104/0278788
guest ::
