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干式變溫超導磁體系統

干式變溫超導磁體系統(注冊商標:CryoM?僅使用一個4K脈管制冷機或GM制冷機冷卻超導磁體和變溫插件,具有操作簡單、運行成本低和功能擴展性強等特點,是科研用戶理想的低溫強磁場實驗平臺。

標準CryoM集成9T螺旋管超導磁體,內徑是50mm,靜態氦氣環境,變溫范圍:<1.45K-300K,標配四象限雙極性超導電源、四通道高精度控溫儀、八通道溫度指示器、冷頭懸浮減震和自恒壓循環氣路,標準電學測試樣品桿集成多針真空貫穿、16pin puck樣品托、低溫雙絞測試線和低磁阻校準型溫度計(校準范圍:1K-325K??蛇x配12T/14T/16T螺旋管超導磁體、帶光學窗的分離線圈對超導磁體、矢量超導磁體和高均勻磁體等。




基于GM制冷機的的干式變溫超導磁體系統(左圖);基于脈管機的干式變溫超導磁體系統(右圖)







 

典型技術參數

冷頭類型

閥體分離脈管或GM制冷機

磁場強度

±9T (螺旋管

樣品管內徑

50mm

典型勵磁時間

≤20分鐘

初始降溫時間

<15小時閥體分離脈管機)

<18小時(GM制冷機)

變溫范圍

<1.45K-300K

溫度穩定性

±10mK(1.5K-20K), ±15mK(20K-300K)

樣品環境

靜態氦氣

 


選  配

磁體

樣品桿

插件

組件

12T/14T/16T螺旋管超導磁體

單軸/雙軸樣品桿

稀釋制冷機插件

超低震動組件

帶水平光學窗的分離線圈對超導磁體

光學樣品桿

AC磁化率插件

多針/SMA/BNC/光纖等真空貫穿

三軸矢量磁體/高均勻磁體

He-3插件

熱學測試插件

雙絞/柔性同軸/半鋼纜/三同軸/光纖

 





CryoM提供多種選件,如單軸/雙軸樣品桿、光學樣品桿、He-3插件/稀釋制冷機插件、AC磁化率插件/熱學測試插件、超低震動組件(如冷頭懸浮減震、減震沙箱等和接線盒等?;陂y體分離脈管機和冷頭懸浮減震設計的超低震動干式變溫超導磁體的震動水平<100nm,特別適合低溫強磁場光學實驗。


基于閥體分離脈管機、冷頭懸浮設計并集成300mK He-3插件的低震動干式變溫超導磁體系統


此外,我們提供基于干式變溫超導磁體系統的低溫強磁場物性測試系統(TKMS),集成低溫強磁場下的電磁輸運、Hall測試、AC磁化率測試和熱輸運測試等功能,并提供多路樣品測試模塊,允許同時對多個樣品進行測試。

典型低溫強磁場物性測試系統(TKMS







He-3插件匹配頂部裝卸型1.5K制冷機(Acryo-1.5K和干式變溫超導磁體(CryoM,內置低溫吸附泵和密封He-3氣路,單發工作模式,空載最低溫度<270mK,在空載情況下最低溫度保持時間大于60小時,在350mK時制冷量大于100uW。標準He-3插件樣品環境是真空,可選配交換He-3氣體型和更長保持時間。典型應用包括電磁輸運測試、量子霍耳效應、超導器件測試、squid測試、高壓(DAC、熱輸運測試等。


He-3插件典型技術參數

冷源

Acryo-1.5K或CryoM低溫系統

運行方式

單發

最低溫度

<270mK(備注:空載無外加熱負載

樣品環境

真空(選配交換氣體

最低溫度下保持時間

>60小時(備注: 使用2.5L NTP   He-3


典型He-3插件(左圖);典型He-3插件制冷量與溫度關系(右圖)





AC磁化率樣品桿

 


AC磁化率模塊典型技術參數

AC 磁化率[??]

靈敏度

<1x10-8   emu@10 kHz

相位精度

±0.5°

驅動參數

幅度

0.01 to 16 Oe (峰值

頻率范圍

10 Hz to 10 kHz

線圈組尺寸

內徑

8 mm

工作范圍

溫度:1.5K to 325 K;磁場:0 to 16T(靈敏度條件@ AC激勵10 mOe @10 kHz)

備注

對應零場下的測試參數







插件示例








接線盒示例







安裝案例

1、采用GM制冷機作為冷源,冷頭懸浮減震設計,靜態交換氦氣環境,樣品管內徑50mm,最低溫度<1.35K,最高磁體強度為9T,提供兼容金剛石對頂壓機的高壓樣品桿。該測試系統提供低溫強磁場高壓電磁輸運、Hall測試等測試模塊,并提供多路測試開關,允許同時測試多個常壓樣品。此外,該系統還提供馬達驅動的高壓旋轉樣品桿。





2、采用閥體分離低振動脈管制冷機作為冷源,并采用冷頭懸浮減震專利技術,標稱振動水平小于100nm,該系統采用頂部裝卸型設計,提供靜態交換氦氣環境,樣品管內徑50mm,最低溫度:<1.5K,最高磁體強度為9T。樣品桿上面安裝36個SMA真空電貫穿、36根柔性同軸和36pin的puck電學樣品托。







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