Hallo zusammen,
ich bin hier, weil ich Hilfe im Bezug auf einen von mir zu entwickelnden
Praktikumsversuch benötige.
Angestrebt ist es, an einem Supraleiter die Sprungtemperatur zu messen,
die in etwa (je nach Werkstoff) bei 93K liegen sollte.
Bei der Fa. Leybold Didactic gibt es einen kompletten Versuchsaufbau.
Leider ist der Messadapter (denke mit integrierter konstant Stromquelle)
aber leider nicht lieferbar.
Nun könnte ich den Supraleiter mit bereits integrierten Messanschlüssen
kaufen (Strom, abfallende
Spannung)(http://www.ld-didactic.de/index.php?id=ld-artikel&a=666206&L=0)
(322 €) und würde dann noch eine Konstantstromquelle benötigen.
Alternativ könnte ich einen Supraleiter mit Lötkontakten bekommen
(http://shop.can-superconductors.com/demonstration-parts/10-superconducting-bar.html)
für 40 €.
Jetzt stellt sich mit die Frage, ob die Lötverbindungen denn auch bei so
niedrigen Temperaturen halten und was ich für eine Stromquelle benötige.
Hat jemand schon mal so einen Versuch durchgeführt?
Wie kann ich dafür sorgen, dass die Temperatur des Supraleiters langsam
fällt und ich den Sprung des Widerstands beobschten kann? Kann man ihn
isolieren, oder ist das zwecklos bei so extremen negativen Temperaturen?
Vielen Dank schon mal!
>...auf einen von mir zu entwickelnden Praktikumsversuch...
Weshalb hab ich das Gefuehl, das wird nie was ?
Entwickelt bedeutet : Probleme sind geloest.
Du hast aber Null (0) Ahnung. Weder zum Strom, noch zur Spannung, noch
zur Temperatur, noch zum Messaufbau.
Mein Vorschlag. Kauf dir den billigsten Kit fuer 40 euro. Und spiel
damit rum. In zwei Monaten wenn dann mal was laeuft, darfts du von ...
einem von mir entwickelten Praktikumsversuch... reden.
>Du hast aber Null (0) Ahnung.>In zwei Monaten wenn dann mal was laeuft, darfts du von ...>einem von mir entwickelten Praktikumsversuch... reden.
Vielleicht solltest du die Postings etwas genauer lesen, auf die du
antwortest. YBCO hat nie behauptet, dass er bereits etwas entwickelt
hat.
>>von mir zu entwickelnden Praktikumsversuch
Er hat lediglich die Aufgabe bekommen, einen Praktikumsversuch zu
entwickeln und bittet hier um Hilfe. Kein Grund, ihn/sie runterzumachen.
Naja. Bei Null Ahnung werden wir wohl alle Details liefern muessen. Alle
heisst hier Alle.
Also : Strom 1mA, wuerd ich als Spannungsteiler mit 4.7k an 5V machen.
Die Spannung ueber dem Supraleiter mit 4 Leiter Konfiguration messen.
93 Kelvin kann man mit geheiztem Stickstoff machen, wenn man aber Helium
zum Versauen hat, geht das auch. Die Temperatur kann man mit einem
Thermoelement Typ K messen.
Sonst noch was ?
Auf das erste Posting gehe ich dann einfach mal gar nicht ein.
Den anderen schon mal vielen Dank!
Mir gehts erstmal nur um Grundlagen zu so einer Messung. Da bisher noch
kein Material feststeht, geschweige denn eine Materialstärke, verlange
ich auch nicht, dass mir jemand genau den Strom nennen kann.
Mir ging es nur um die Lötstellen, ob die so etwas abkönnen und wie
genau die Stromquelle sein muss.
Gekühlt werden soll mit flüssiger Luft, evtl. auch mit Stickstoff.
>Wenn's die Loetstelle nicht macht : crimpen.
Supraleiter mit 93 K sprungtemperatur sind spröde Keramiken. Die werden
beim Versuch, da was aufzucrimpen, in tausend Stücke zerbröseln.
An YBCO:
Ich sehe keinen Grund, warum sich normale Lötstellen im flüssigen
Stickstoff lösen sollten. Es könnte höchstens das Löten selber etwas
knifflig weden, weil sich die dünnen Metallisierungen im Lötzinn
auflösen, wenn man zu lange darauf herumbrät.
@Experimentalphysiker (Gast)
Da wäre ich aber vorsichtig mit der Aussage zum Lötzinn
(http://de.wikipedia.org/wiki/Zinnpest). Ich wäre für 'klemmen'.
@YBCO
Gibt denn die 'Brille' nicht genug an Details her (Begriffe:
Sprungtemperatur Messung)? Scheint außerdem beim Studium der
Physik/Materialwissenschft ein Standardexperiment zu sein.
>Supraleiter mit 93 K sprungtemperatur sind spröde Keramiken. Die werden
beim Versuch, da was aufzucrimpen, in tausend Stücke zerbröseln.
Der Suplaleiter kommt als Draht, dh in einer Silber(-draht) matrix.
Zumindest wenn YBCO.
Ich schliess mich "Drei von Vier" an : ausprobieren. Es wird ja sicher
ein paar cm Draht geben.
>Der Suplaleiter kommt als Draht
Sagt wer? Der Threadstarter hat doch einen Link auf das Teil gesetzt,
das er vermutlich verwenden wird:
http://shop.can-superconductors.com/demonstration-parts/10-superconducting-bar.html
Das ist eindeutig KEIN draht, sondern ein keramisches Stäbchen mit
hauchdünner Silbermetallisierung.
Zur Panikmache mit der Zinnpest wäre zu sagen, dass normales Lötzinn für
Zinnpest nicht sehr anfällig ist. Schlimmstenfalls kann man Legierungen
mit Bismut nehmen, bei denen überhaupt keine Zinnpest auftritt Außerdem
ist im flüssigen Stickstoff bei 77 K die Umwandlungsgeschwindigkeit so
gering, dass auch bei Reinzinn nichts passiert.
Ich roll mal die Sache von der Seite der Kühlung auf:
Wie sollen denn die niedrigen Temperaturen erzeugt werden?
Wie erfolgt die Temperaturregelung über 77 K?
Da wäre ein Hinweis auf
http://de.wikipedia.org/wiki/Kryostat
sinnvoller gewesen, zusammen mit der Anmerkung, dass ein Kryostat nicht
mal eben für nen Fuffi an der Tanke zu kaufen ist sondern RICHTIG Geld
kostet.
Aufgrund der Fragestellung
>Hat jemand schon mal so einen Versuch durchgeführt?
wird ja klar, dass da im Institut wohl absolutes Neuland beschritten
wird (Erfindung des Rades zum x-ten Male)
Und weiter;
>Wie kann ich dafür sorgen, dass die Temperatur des Supraleiters langsam>fällt und ich den Sprung des Widerstands beobschten kann? Kann man ihn>isolieren, oder ist das zwecklos bei so extremen negativen Temperaturen?
Von den negativen Temperaturen mal abgesehen, scheint also die Frage der
entsprechenden Kühlvorrichtung durchaus noch im Raume zu stehen - um es
mal vorsichtig zu sagen.
Ein Kryostat ist nicht einfach ein Teil, dass man irgendwo in der Pampa
einsetzt. Die Infrastruktur dazu ist wirklich teuer. Das Vakuum muss man
periodisch nachpumpen. Macht eine Turbomolekularpumpe fuer 10kEuro. Dann
etwas fluessiges Helium, und allerfalls eine Helium Recycling Anlage
Nochwas schrieb:> Ein Kryostat ist nicht einfach ein Teil, dass man irgendwo in der Pampa> einsetzt. Die Infrastruktur dazu ist wirklich teuer. Das Vakuum muss man> periodisch nachpumpen. Macht eine Turbomolekularpumpe fuer 10kEuro. Dann> etwas fluessiges Helium, und allerfalls eine Helium Recycling Anlage
So ist es. Wirklich teuer trifft den Nagel auf den Kopf. Gut, wenn man
nur mit LN zu tun hat, mag es noch gehen, aber wir sind in
Größenordnungen wo die Wahl zwischen einem 322-Euro-Komplett-Teil und
einem Einzelbauteil für 40 Euro wirklich KEINE Rolle spielt.
Wobei beim Komplett-Teil die Frage auftaucht, ob dieses Teil dann zum
Kryostaten passt. Klassischerweise sitzt da am "Spieß" (der Messlanze)
oben eine vakuumdichte Kabeldurchführung, die im Kaltbereich mit
speziellen Drähten (möglichst dünn, kryostabile Isolierung etc.) zur
Probe führt und oben über einen Messstecker zur Auswerte- bzw.
Versorgungselektronik.
Das LD-Teil scheint mir da so was wie ein besseres Bratenthermometer zu
sein...
Vielleicht laufen die Messungen da ja so ab, dass man den unteren Teil
im LN kalt werden lässt und dann alles komplett herausholt und einfach
wartet wie es sich erwärmt. Über eingebaute Temp-Sensoren kann man so ja
dann auch eine T-R-Kennlinie aufnehmen.
