Temperature fixed points in low temperature thermometry

• Autorzy: Lipiński, L. , Szmyrka-Grzebyk, A.

Warianty tytułu

PL

Punkty stałe temperatury w termometrii niskotemperaturowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) defines 6 temperature fixed points below O degrees C for calibration of standard platinum resistance thermometers. These are: triple point of water 273.16 K, mercury 234.3156 K, argon 83.8058 K, oxygen 54.3584 K, neon 24.5561 K and hydrogen at equilibrium state 13.8033 K. Methods of defining and realising the points are described in the paper. Secondary fixed points - phase transitions in solid oxygen, superconduction transition and the lambda transition of liquid 4 He - are presented and discussed as well. The secondary fixed points are used for calibration of practical low temperature thermometers and verification of their reproducibility.

PL

Międzynarodowa Skala Temperatury z 1990 r. (MST-90) definiuje 6 punktów potrójnych w zakresie niskich temperatur poniżej O stopni C do interpolacyjnych standardowych oporowych termometrów platynowych. Są nimi punkt potrójny wody 273.16 K, punkt potrójny rtęci 234.3156 K, argonu 83.8058 K, tlenu 54.3584 K, neonu 24.5561 K i wodoru w równowadze 13.8033 K. Metody definiowania i realizacji tych punktów są opisane w pracy. Ponadto omówiono tzw. wtórne punkty stałe. Punktami wtórnymi są przejścia fazowe w zestalonych gazach, m.in. przejście [alfa]-[beta] (23.8 K) i [beta]-[gamma] (43.796 K) w zestalonym tlenie, punkty nadprzewodnikowe oraz punkt lambda - przejście ze stanu normalnego w stan nadciekły - w4He (2.1768 K). Punkty te służą do wzorcowania i badania odtwarzalności wskazań termometrów użytkowych.

Słowa kluczowe

PL

temperatura wzorcowa; niskie temperatury; przemiana fazowa; nadprzewodnictwo

EN

temperature standards; low temperature; phase transition; superconductivity

• Czasopismo: Metrology and Measurement Systems
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 10, nr 2
• Strony: 205-215
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Lipiński, L.

• Polish Academy of Science, Institute of Low Temperature and Structure Research, Wrocław

autor

Szmyrka-Grzebyk, A.

• Polish Academy of Science, Institute of Low Temperature and Structure Research, Wrocław

Bibliografia

• 1. Preston-Thomas H.: The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90). Metrologia 1990, vol. 27, no 1, pp. 3-12.
• 2. BIPM, Supplementary Information for the International Temperature Scale of 1990, Sevres, 1990.
• 3. Lipiński L., Szmyrka-Grzebyk A., Manuszkiewicz H.: A new type of a small cell for the realization of the mercury triple point. Meas. Sci. Technol. 2000, vol. 11, pp. 738-742.
• 4. Szmyrka-Grzebyk A., Lipiński L., Manuszkiewicz H.: Miniaturowa komórka do realizacji punktu potrójnego rtęci. Metrologia i Systemy Pomiarowe 2000, tom VII, zeszyt 2, pp. 193-201.
• 5. Lipiński L., Manuszkiewicz H., Szmyrka-Grzebyk A., Steur P. P. M., Marcarino P.: Comparison of Temperature Values of the Mercury Triple Point Realised in Different Types of Cell. Proceedings of the 8-th International Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science, Berlin 2001, pp. 441-446.
• 6. Pavese F.: On the used of first-gene ration sealed cells in an international intercomparison of triple-point temperatures of gases. Temperature, Its Measurements and Control in Sciences and Industry, 1982, vol. 5, American Institute of Physics, New York, pp. 209-215.
• 7. Bonnier G., Hermier Y.: Thermal beheviour of thermometric sealed cells and of a multi-compartment cell. Temperature, Its Measurement and Control in Sciences and Industry 1982, vol. 5, American Institute of Physics, New York, pp. 231-137.
• 8. Lipiński L., Szmyrka-Grzebyk A., Manuszkiewicz H., Kowal A.: Nowa generacja kriogenicznych wzorców temperatury. Metrology and Measurement Systems, 2002, vol. IX, no 1, pp. 67-83.
• 9. Fellmuth B., Head D.. Pavese F., Szmyrka-Grzebyk A.. Tew W. L.: Special problems when realising the triple point of hydrogen as a defining fixed points of the ITS-90. Proceedings of the 8;h International Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science. Berlin 2001, pp. 403-410.
• 10. Pavese F., Fellmuth B., Head D., Hermier Y., Sakurai H., Steele A., Szmyrka-Grzebyk A., Tew W. L.: Proposal of amendment of the ITS-90 definition concerning the triple point of equilibrium hydrogen, BIPM 2001, Document of CCT/01-07.
• 11. Bedford R. E., Bonnier G., Maas H., Pavese F.: Recommended values of temperature on the International Temperature Scale of 1990 for a selected set of secondary reference points. Metrologia 1996, vol. 33, pp. 133-154.
• 12. Lipiński L., Szmyrka-Grzebyk A., Manuszkiewicz H.: Hysteresis effect in the α-β transition of solid oxygen. Cryogenics 1996, vol. 36, pp. 921-924.
• 13. Szmyrka-Grzebyk A., Lipiński L., Manuszkiewicz H.: Phase transition in solid oxygen as thermometric fixed points. Journ. of Low Temp. Physics 1998, vol. 111, No 3/4, pp. 339-443.
• 14. Schooley J. F., Evans G. And Soulen R. J.: Preparation and calibration of the NBS SRM 767: A superconductive temperature fixed point device. Cryogenics 1980, vol 20, pp. 193-199.
• 15. Lipiński L., Manuszkiewicz H., Szmyrka-Grzebyk A.: Reproducibility of superconducting transition temperature of encapsulated samples of indium used as temperature fixed point, Cryogenics 1993, vol 33, pp. 995-998.
• 16. Lipiński L., Manuszkiewicz H., Szmyrka-Grzebyk A.: Superconducting transition of mercury for used as a temperature fixed point. Metrologia i Systemy Pomiarowe 1999, tom VI, zeszyt 1-2, s. 47-55.
• 17. Rusby R. L., Durieux M., Reeisnk A. L., Hudson R. P., Schuster G., Kuhne M., Fogle W. E., Soulen R. J., Adams E. D.: The Provisional Low Temperature Scale from 0.9 mK to 1 K, PLTS-2000, BIPM 2001, Document CCT/01-40.
• 18. Storm A. J.: Search for superconducting fixed points for the new ultra -low temperature scale, PhD thesis, Rijksuniveriteit Leiden, 1998.
• 19. Song N., Hong C. S., Mao Y., Lin P., Zhang Q. and Zhang L.: Realization of the lambda transition temperature of liquid 4He, Cryogenics, vol 31, 1991, pp. 87-93.
• 20. Maidanov V. A., Engert J., Fellmuth B.: Thermal Parameters of a Sealed Lambda-Point Cell Developed at PTB., BIPM 2001, Document of CCT/01-01.