1、溫度是表示物體冷熱程度的物理量，是確定物質狀態(tài)最重要的參數之一。熱力學溫度是客觀世界真實溫度。熱力學溫標是熱力學溫度的標尺，所得的溫度量值也是客觀物質世界的真實溫度。溫度單位開爾文（K）是國際單位制（SI）中的7個基本物理單位之一。準確測量熱力學溫度和玻爾茲曼常數是定義熱力學溫標和改變溫度單位開爾文對實物物理性質依賴的重要方法。準確測量共鳴腔腔體尺寸是聲學共鳴法測量玻爾茲曼常數的基礎；而氣體折射率的準確測量又是采用微波諧振法測量熱力學溫

2、度和建立氣體折射率熱力學溫度計的關鍵因素。
　　微波諧振技術是一種測量迅速且靈敏很高的探測技術。文章以微波技術和電磁場理論為基礎，分析了電磁波在圓柱形微波諧振腔中的傳播和分布特點，并結合微波微擾原理對趨膚深度和進氣導管開孔非理想因素的對微波諧振頻率的擾動進行了修正。設計了無氧銅圓柱形微波諧振腔，同時選擇針形微波天線作為腔體的激勵和耦合天線；設計合理的壓力倉轉接器，頻率測量f N擬合相對標準不確定度在10ppb以下；測量半寬gN在0

3、.2MHz以下具有較高的耦合效率。搭建了溫度、壓力、頻率測量與控制系統(tǒng)，以LabVIEW為開發(fā)平臺設計了溫度、壓力、頻率測量和實驗控制軟件系統(tǒng)，實現了實驗的自動控制和數據自動采集處理。
　　通過測量TM001～TM004模式微波諧振頻率，結合微擾原理修正得到腔體30℃～145℃時的腔體半徑a。在同一溫度下，不同模式測量值與平均值的相對偏差在2×10-5以內，不同模式之間具有很好的一致性，測量精度在1μm以內，半徑測量相對不確定度為