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现行的国际温标在铜凝固点(1084℃)以上缺乏参考固定点,导致温标级的复现的不确定度随温度升高迅速增大。因此,高温温度的准确测量是当前国际温度计量领域面临的共性难题。建立基于金属和碳共晶相变的新高温固定点并利用一系列高温固定点内插的方法来实现高温温标是解决这一问题的有效途径。实验研制具备长期稳定、坚固耐用、高复现性、满足最高等级计量要求的高温固定点,是其进入新温标的先决条件。 本文主要围绕研制计量特性优异的的高温固定点和提高其可靠性和长期稳定性等方面开展深入探索和研究工作。 介绍了高温固定点的灌注和复现系统。通过探索新的灌注方法(预共晶法),研制了耐用稳定、具备优良计量特性的Co-C(名义温度1324℃)和Re-C(名义温度2474℃)系列共晶高温固定点。改进了核心设备高温炉的加热器和保温层,使用上限温度由2500℃延伸到2800℃。 实验研究了Co-C和Re-C高温固定点的重复性和熔化范围这两个关键的评价高温固定点计量性能的指标。结果表明:两种高温固定点的重复性良好,Co-C和Re-C高温固定点的短期重复性分别在20 mK和30 mK以内,熔化范围分别优于120 mK和350 mK,均满足CCT-WG5关于遴选最优高温固定点用于最终热力学温度赋值的标准。 利用高温固定点复现系统,研究并提供Co-C和Re-C两种高温固定点的长期稳定性数据。实验表明:Co-C和Re-C高温固定点的长期稳定性分别在20 mK和150 mK以内;不同坩埚的差异在Co-C小于120 mK,在Re-C小于300 mK。高温固定点良好的长期稳定性和复现性支持了高温固定点技术将成为未来高温区关键比对的可靠技术。 最后,对高温实验过程中遇到的一些紧急情况进行了细致分析,阐述了一些紧急应对和避免的方法。