原标准设备所采用的原理是当金属从熔融状态变成固体状态时温度的延滞现象。从冷却曲线(见图1)上可看出物质在特定的温度下停留数分钟,然后才继续冷却的延滞期间。纯度很高的金属元素,它的延滞温度非常准确,因此,可以用来作为熔点黑体炉。
MIKRON的M380系列有八种型号,每一种是利用不同金属的凝固点制成。通过电脑软件与MIKRON某型号的转移标准连接,以得到该金属凝固点的清晰的测定数字。
凝固点黑体源的基本结构如图2所示。高纯度的金属在石墨坩埚内加热。圆锥柱石墨腔体被熔融的金属完全包住,坩埚保持在惰性氩气里以防石墨的氧化。每个凝固点黑体连同控制器都用一紧凑的台式外壳包装。要得到金的凝固点1337.33K,首先将控制器温度定在135K,即凝固点以上20K,使金属完全熔化。为保证金属完全熔化,炉温保持在该温度大约30分钟,然后将控制器的温度校在1327K,即低于凝固点10K。凝固金属的温度可用一个960nm窄带辐射计记录下来。