標(biāo)準(zhǔn)解讀
《GB/T 22586-2008 高溫超導(dǎo)薄膜微波表面電阻測試》是一項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn),主要針對高溫超導(dǎo)材料在微波頻率下的表面電阻進(jìn)行測量的方法和技術(shù)要求。該標(biāo)準(zhǔn)適用于YBCO等高溫超導(dǎo)薄膜材料,在特定條件下(如溫度、磁場)下其微波表面電阻特性的評價(jià)與分析。
標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了測試所需設(shè)備的基本要求,包括但不限于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、低溫恒溫器以及用于產(chǎn)生和控制外加磁場的裝置。對于樣品準(zhǔn)備也有明確指導(dǎo),比如推薦使用單晶或雙軸紋理基板上的薄膜作為測試樣本,并且對薄膜厚度、尺寸提出了具體建議值。
在測試方法部分,《GB/T 22586-2008》描述了幾種常用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)來測定高溫超導(dǎo)薄膜的微波表面電阻,其中包括反射法和諧振腔法等。每種方法都有詳細(xì)的步驟說明,從初始設(shè)置到數(shù)據(jù)采集再到最后的數(shù)據(jù)處理與分析。此外,還特別強(qiáng)調(diào)了環(huán)境因素(如溫度、磁場強(qiáng)度)對測試結(jié)果可能產(chǎn)生的影響,提醒使用者注意這些變量的變化范圍及其控制方式。
如需獲取更多詳盡信息,請直接參考下方經(jīng)官方授權(quán)發(fā)布的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)文檔。
....
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- 被代替
- 已被新標(biāo)準(zhǔn)代替,建議下載現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 22586-2018
- 2008-12-15 頒布
- 2009-05-01 實(shí)施





文檔簡介
犐犆犛77.040.99
犎21
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
犌犅/犜22586—2008/犐犈犆617887:2006
高溫超導(dǎo)薄膜微波表面電阻測試
犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狊狅犳狊狌狉犳犪犮犲狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲狅犳犺犻犵犺狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狊狌狆犲狉犮狅狀犱狌犮狋狅狉狋犺犻狀
犳犻犾犿狊犪狋犿犻犮狉狅狑犪狏犲犳狉犲狇狌犲狀犮犻犲狊
(IEC617887:2006,Electroniccharacteristicmeasurements—
Surfaceresistanceofsuperconductorsatmicrowavefrequencies,IDT)
20081215發(fā)布20090501實(shí)施
中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局
發(fā)布
中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會
書
中華人民共和國
國家標(biāo)準(zhǔn)
高溫超導(dǎo)薄膜微波表面電阻測試
GB/T22586—2008/IEC617887:2006
中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行
北京復(fù)興門外三里河北街16號
郵政編碼:100045
網(wǎng)址www.spc.net.cn
電話:6852394668517548
中國標(biāo)準(zhǔn)出版社秦皇島印刷廠印刷
各地新華書店經(jīng)銷
開本880×12301/16印張1.5字?jǐn)?shù)39千字
2009年3月第一版2009年3月第一次印刷
書號:155066·135935
如有印裝差錯(cuò)由本社發(fā)行中心調(diào)換
版權(quán)專有侵權(quán)必究
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書
犌犅/犜22586—2008/犐犈犆617887:2006
目次
前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅲ
引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅳ
1范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1
2規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1
3術(shù)語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1
4要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1
5裝置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1
5.1測試系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1
5.2犚S測試腔體!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2
5.3介質(zhì)柱!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2
6測試步驟!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!4
6.1樣品準(zhǔn)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!4
6.2系統(tǒng)構(gòu)建!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!4
6.3參考電平的測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!4
6.4諧振器頻響特性的測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!5
6.5超導(dǎo)薄膜的表面電阻犚S、標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)寶石柱的ε′和tanδ的確定!!!!!!!!!!!!!!!6
7測試方法的精密度和精確度!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!7
7.1表面電阻!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!7
7.2溫度!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!7
7.3樣品和支撐結(jié)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!8
7.4樣品的保護(hù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!8
8測試報(bào)告!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!8
8.1被測樣品的標(biāo)識!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!8
8.2犚S值報(bào)告!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!8
8.3測試條件報(bào)告!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!8
附錄A(資料性附錄)與第1章~第8章相關(guān)的附加資料!!!!!!!!!!!!!!!!!9
參考文獻(xiàn)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!17
圖1使用制冷機(jī)測試犚S隨溫度變化特性的裝置圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2
圖2典型的犚S測試腔體示意圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!3
圖3犜(K)溫度下的插入損耗犐犃、諧振頻率犳0和半功率點(diǎn)帶寬Δ犳!!!!!!!!!!!!!5
圖4反射系數(shù)(犛11和犛22)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!6
圖5表4中術(shù)語的定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!7
圖A.1各種測量微波表面電阻犚S方法結(jié)構(gòu)示意圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!9
圖A.2兩端由兩片沉積在介質(zhì)基片上的超導(dǎo)薄膜短路圓柱形介質(zhì)諧振器的幾何結(jié)構(gòu)!!!!!11
圖A.3TE01狆模式的狌狏和犠狏關(guān)系的計(jì)算結(jié)果!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11
圖A.4測量犚S、tanδ的標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)柱的電磁場結(jié)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12
圖A.5三種形式的諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12
[20]
圖A.6設(shè)計(jì)平行超導(dǎo)薄膜兩端短路的TE011諧振器的模式圖!!!!!!!!!!!!!!13
Ⅰ
書
犌犅/犜22586—2008/犐犈犆617887:2006
[20]
圖A.7設(shè)計(jì)平行超導(dǎo)薄膜兩端短路的TE013諧振器的模式圖!!!!!!!!!!!!!!14
圖A.8閉合式TE011諧振器的模式圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!15
圖A.9閉合式TE013諧振器的模式圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!16
表112GHz、18GHz、22GHz時(shí)標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)寶石介質(zhì)柱的典型尺寸!!!!!!!!!!!!!!!4
表212GHz、18GHz、22GHz時(shí)超導(dǎo)薄膜的尺寸!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!4
表3矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的參數(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!7
表4藍(lán)寶石介質(zhì)柱參數(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!7
Ⅱ
犌犅/犜22586—2008/犐犈犆617887:2006
前言
本標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC617887:2006《電子性能測量微波頻率下超導(dǎo)體的表面電阻》(英文版),在
技術(shù)內(nèi)容上與該國際標(biāo)準(zhǔn)一致。為了便于使用,本標(biāo)準(zhǔn)做了下列編輯性修改:
a)用“本標(biāo)準(zhǔn)”代替“本國際標(biāo)準(zhǔn)”。
b)將“IEC/TC90引言”改為“引言”等有關(guān)內(nèi)容。
c)用小數(shù)點(diǎn)“.”代替作為小數(shù)的“,”。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為資料性附錄。
本標(biāo)準(zhǔn)由國家超導(dǎo)技術(shù)聯(lián)合研究開發(fā)中心和全國超導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由全國超導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位:電子科技大學(xué)。
本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位:清華大學(xué)、南京大學(xué)、中國科學(xué)院物理研究所。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:羅正祥、劉宜平、李宏成、吉爭鳴、鄭東寧、許偉偉、張其劭、魏斌、曾成。
Ⅲ
犌犅/犜22586—2008/犐犈犆617887:2006
引言
自從一些鈣鈦礦結(jié)構(gòu)銅氧化合物發(fā)現(xiàn)以來,國際上對高溫氧化物超導(dǎo)體開展了廣泛的研究與開發(fā)
工作,在高磁場設(shè)備、低損耗能量傳輸、電子學(xué)和許多其他技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用正在取得很大的進(jìn)步。
在電子學(xué)的許多領(lǐng)域,特別是在電信領(lǐng)域,微波無源器件,例如超導(dǎo)濾波器,正在發(fā)展之中,并且已
經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)場試驗(yàn)階段[1,2]。
用于微波諧振器、濾波器、天線和延遲線的超導(dǎo)材料具有損耗非常低的優(yōu)點(diǎn)。超導(dǎo)材料損耗特性對
新材料的開發(fā)和對超導(dǎo)微波器件的設(shè)計(jì),都非常重要。超導(dǎo)材料微波表面電阻犚S和表面電阻隨溫度
的變化特性,是設(shè)計(jì)低損耗微波器件所需要的重要參數(shù)。
高溫超導(dǎo)(HTS)薄膜的最新進(jìn)展,即它的犚S值比一般金屬低幾個(gè)數(shù)量級,更增加了對用于測試這
[3,4]
個(gè)特性的可靠技術(shù)的需要。傳統(tǒng)的測量鈮和其他低溫超導(dǎo)材料的犚S的方法是:用被測材料制作一
個(gè)三維諧振腔,測試其犙值,通過計(jì)算電磁場在腔內(nèi)的分布可以求得犚S值。另外一種技術(shù)是在一個(gè)較
大的腔體內(nèi)放入一個(gè)小樣品。這種技術(shù)有許多形式,但是由實(shí)驗(yàn)測得的腔體總損耗計(jì)算高溫超導(dǎo)薄膜
的損耗時(shí),通常都包含了所引入的不確定度。
最好的高溫超導(dǎo)薄膜是生長在平坦單晶襯底上的外延薄膜,到目前為止,在彎曲表面上還未能生長
出高質(zhì)量的薄膜。對犚S測量技術(shù)的要求是:可以用小的平坦的樣品;不需要對樣品做任何加工;不會
損壞或改變樣品;高重復(fù)性;高靈敏度(低至銅表面電阻的千分之一);動態(tài)范圍大(高至銅的表面電阻);
中等功率輸入時(shí)可激勵(lì)高的內(nèi)部功率;溫度變化范圍寬(4.2K~150K)。
在數(shù)種確定微波表面電阻的方法[5,6,7]中,我們選擇了介質(zhì)諧振器法,因?yàn)榈侥壳盀橹梗@種方法是
最受歡迎和最實(shí)用的。特別是,藍(lán)寶石諧振器是一種測試高溫超導(dǎo)材料微波表面電阻犚S的極好
工具[8,9]。
本標(biāo)準(zhǔn)給出的測試方法也可應(yīng)用于包括低臨界溫度材料在內(nèi)的其他平板狀超導(dǎo)塊材。
本標(biāo)準(zhǔn)目的是給目前在電子學(xué)和超導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域工作的工程師,提供一個(gè)適當(dāng)?shù)摹⒌玫秸J(rèn)可的
技術(shù)。
本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的測試方法是建立在VAMAS(凡爾賽先進(jìn)材料和標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目)確定超導(dǎo)薄膜特性預(yù)標(biāo)準(zhǔn)
化工作的基礎(chǔ)之上的。
Ⅳ
犌犅/犜22586—2008/犐犈犆617887:2006
高溫超導(dǎo)薄膜微波表面電阻測試
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在微波頻率下利用雙諧振器法測試超導(dǎo)體表面電阻的方法。測試目標(biāo)是在諧振頻率
下犚S隨溫度的變化。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于表面電阻的測試范圍如下:
———頻率
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