JP6607469B2 - 熱物性測定方法及び熱物性測定装置 - Google Patents
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Description
ここで、式(2)より、精度の高い絶対熱電能Sを求めるためには、正確なトムソン係数μが必要となることが分かる。
ここで、測定部55は、熱解析における熱的境界条件を十分に満足できるように設計されている。具体的には、チャンバ1内は熱の対流伝達を抑制するために真空とされ、金属試料4の両端には上記のように、当該金属試料4に温度勾配を与えるために温度T1,T2の金属ブロック2,3が接続される。これらの金属ブロック2,3は熱浴としての機能を有するが、熱電対61,62で温度をモニタリングしつつペルチェ素子等を用いることにより、精度のよい温度制御を実現することができる。
なお、ステップS4及びステップS5において金属試料4の両端に直流電圧V+DC, V−DCを印加することは、同試料の両端に直流電流を印加することになることは言うまでもない。
4 金属細線(金属試料)
5,61,62 熱電対
6 正極性直流電源
7 負極性直流電源
9 スイッチ
50 熱物性測定装置
54 演算部
55 測定部
63,64 加熱用ヒータ
65 温度コントローラ
100 直流電圧発生器。
Claims (5)
- 温度勾配を与えた金属の両端に直流電圧または直流電流を印加して、前記金属の中央部における第一の温度を測定する第一のステップと、
前記金属の両端に極性の異なる直流電圧または直流電流を印加して、前記金属の中央部における第二の温度を測定する第二のステップと、
前記第一及び第二のステップで測定された前記第一及び第二の温度を用いて前記金属のトムソン係数を算出する第三のステップと、
前記第三のステップにおいて算出された前記トムソン係数を用いて前記金属の絶対熱電能または熱伝導率の少なくとも一方を算出する第四のステップとを有し、
前記第三のステップは、
前記第一の温度と前記第二の温度の差の平均値を算出するステップと、
前記第一の温度と前記第二の温度の和の平均値を算出するステップと、
前記金属を流れる電流の大きさ、前記金属の電気抵抗、及び前記差の平均値との積を、
前記金属の両端の温度の差、及び前記和の平均値で除するステップとを含む熱物性測定方法。 - 温度勾配を与えた金属の両端に直流電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段により前記直流電圧を印加したときにおける前記金属の中央部の第一の温度と、前記電圧印加手段により極性の異なる前記直流電圧を印加したときにおける前記金属の中央部の第二の温度とを測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定された前記第一及び第二の温度の差の平均値と、前記第一及び第二の温度の和の平均値を算出した上で、前記金属を流れる電流の大きさ、前記金属の電気抵抗、及び前記差の平均値との積を、前記金属の両端の温度の差、及び前記和の平均値で除することによって前記金属のトムソン係数を算出し、前記トムソン係数を用いて前記金属の絶対熱電能または熱伝導率の少なくとも一方を算出する熱物性算出手段とを備えた熱物性測定装置。 - 前記電圧印加手段は、
前記金属に正極性の前記直流電圧を印加する第一の直流電源と、
前記金属に負極性の前記直流電圧を印加する第二の直流電源と、
前記金属の両端へ、前記第一若しくは前記第二の直流電源の一方を選択的に接続するスイッチング手段とを含む請求項2に記載の熱物性測定装置。 - 前記金属の両端に接続された二つの金属ブロックと、
前記二つの金属ブロックを異なる温度に設定する温度設定手段とをさらに備えた請求項2に記載の熱物性測定装置。 - 前記金属ブロックの温度を前記金属との接続部分で測定する熱電対をさらに備え、
前記温度設定手段は、前記熱電対で測定された温度に応じて前記金属ブロックの温度を設定する請求項4に記載の熱物性測定装置。
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