Suomalaiskeksinnöllä tarkkuutta huippukylmiin oloihin

Julkaistu:

TKK:n Kylmälaboratorion PICO-tutkimusryhmän tutkijat ovat kehittäneet sähköisen lämpömittarin, jolla voidaan mitata tarkasti alhaisia lämpötiloja Boltzmannin vakion avulla.


- Ryhmämme on kehittänyt yksiliitoslämpömittarin, jossa lämpötila määritetään. Boltzmannin vakion avulla metalli-eriste-metalli-liitoksen sähkönjohtavuuden nelipistemittauksena. Tällä menetelmällä pääsemme eroon rakenteiden epähomogeenisuudesta johtuvista virheistä. Lisäksi pitkät liitosketjut eristävät mitattaessa ympäristön kohinan, ja näin saadaan luotettava mittaustulos, kertoo professori Jukka Pekola.

Lämpötilan määrittely perustuu nykymetrologiassakin lähinnä sopimukseen. On yleisesti tunnettua, että nykyisin käytössä oleva kansainvälinen lämpötila-
asteikko ei ole riittävän luotettava varsinkaan kun puhutaan matalien lämpötilojen mittauksesta. Matalien lämpötilojen mittaaminen perustuu keinotekoiseen määrittelyyn, jossa lämpötila määräytyy sulamiskäyrän perusteella ja mittaustulos on siten sopimuksenvarainen.  Lähtökohtaisesti lämpötilanmittauksen kiintopisteenä on veden kolmoispiste.

Maailmalla tutkimusryhmät ovat ratkoneet vastaavaa ongelmaa muun muassa kohinalämpömittarin avulla. Tässä menetelmässä mittalaite tulee kalibroida huolellisesti, ja mittaus on hankalampi kuin suomalaisten kehittämä tekniikka. Kohinalämpömittarin etuna on TKK:n mukaan laaja toiminta-alue.

TKK:ssa arvioidaan, että sähköinen lämpömittari kiinnostaa varmasti ammatikseen mittausta tekeviä metrologialaboratorioita. On myös mahdollista, että se tulee nykyisin käytössä olevan CBT-lämpömittarin rinnalle täydentäväksi, kaupalliseksi anturiksi. Tutkijat ovat hakeneet keksinnölleen patenttia.

Pekolan ryhmän tutkimustulos julkaistiin marraskuussa Physical Review Lettersissä.

Kommentit

    Näytä lisää