Просмотр сведений о научной статье


Обложка номера

№3 2018

Заголовок

Микроколориметр для измерения коэффициента излучения тонкопленочных высокоотражающих образцов при криогенных температурах

Авторы

А.А. Иваненко, И.А. Тамбасов, Н.П. Шестаков

Организация

Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН
г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация

Предложено решение проблемы измерения коэффициента излучения (степени черноты) тонкопленочных высокоотражающих образцов при криогенных и комнатных температурах. Для обеспечения необходимой точности и чувствительности создан тонкопленочный элемент, содержащий платиновый датчик температуры и нагреватель, а также пленка с высоким коэффициентом излучения – модель «черного тела». На базе этих элементов, криостата замкнутого цикла TM AC-V12a фирмы Cryomech (США) и крейтовой системы LTR-EU-8-1 сбора информации с модулями АЦП и ЦАП фирмы L-CARD (Россия) создана установка для измерения теплопередачи между пленочными покрытиями, осуществляемой за счет излучения. Раскрыты способы обработки результатов измерений, осуществляемой при оценке сопротивления платиновых датчиков температуры, которые позволяют производить измерение температуры со среднеквадратическим отклонением 0,001 К. Описаны базовые элементы установки. Описаны проводимые на установке измерения, необходимые для вычисления коэффициента излучения. Приведена методика расчета коэффициента излучения с использованием результатов измерений, проводимых с помощью микрокалориметра.

Ключевые слова

коэффициент излучения, степень черноты, «черное тело», термометр сопротивления, криогенные температуры, высокоотражающие покрытия

Список литературы

[1] Giulietti D., Gozzini A., Lucchesi M., Stampacchia R. A calorimetric technique for measuring total emissivity of solid materials and coatings at low temperatures // Journal of Physics D: Applied Physics, 1979, vol. 12, pp. 2027–2036.

[2] Shirley E. L. Diffraction effects in radiometry. Optical Radiometry / Ed. by A. C. Parr et al. San Diego, CA, Elsevier Academic Press, 2005, pp. 409–451.

[3] Riou O., Gandit P., Charalambous M., Chaussy J. Very sensitive microcalorimetry technique for measuring specific heat of ?g single crystals // Review of Scientific Instruments, 1997, vol. 68, no. 3, pp. 1501–1509.

[4] Tsujimoto S., Kanda M., Kunitomo T. Thermal radiative properties of some cryogenic materials // Cryogenics, 1982, vol. 22, pp. 591–597.

[5] Woods S. I., Jung T. M., Ly G. T., Yu J. Broadband emissivity calibration of highly reflective samples at cryogenic temperatures // Metrologia, 2012, vol. 49, pp. 737–744.

[6] Jung D. H., Moon I. K., Jeong Y. H. Peltier AC calorimeter // Thermochimica Acta, 2002, vol. 391, no. 1–2, pp. 7–12.

[7] Tolson W., Or C., Glazer S., Kobel M., Packard E. Determination of coating emittance at cryogenic temperatures for the James Webb Space Telescope – experimental methods and results // Cryogenic Optical Systems and Instruments XI / Ed. by J. B. Heaney and L. G. Burriesci, Proc. SPIE, 2005, vol. 5904, p. 59040G.

[8] Kralik T., Musilova V., Hanzelka P., Frole J., Chaussy J. Method for measurement of emissivity and absorptivity of highly reflective surfaces from 20 K to room temperatures, 2016, vol. 53, pp. 743–753.

[9] Пат. 2535648 Российская Федерация, МПК G01K17/08. Устройство для измерения поглощающей и излучающей способностей тонкопленочного образца / Иваненко А. А., Шестаков Н. П., Тамбасов И. А.; патентообладатель ФГБУН Институт физики им. Л. В. Киренского; заявл. 02.08.2013; опубл. 20.12.2014. Бюл. № 35.

[10] Ivanenko A. A., Tambasov I. A., Pshenichnaia A. A., Shestakov N. P. Flexible film broadband absorber based on diamond-graphite mixture and polyethylene // Optical Materials, 2017, vol. 73, pp. 388–392.



Цитирование данной статьи

Иваненко А.А., Тамбасов И.А., Шестаков Н.П. Микроколориметр для измерения коэффициента излучения тонкопленочных высокоотражающих образцов при криогенных температурах // Космические аппараты и технологии. 2018. Т. 2. № 3. С. 165-169. doi: 10.26732/2618-7957-2018-3-165-169