超精细多功能无液氦低温光学恒温器XP系列
                超精细多功能无液氦低温光学恒温器XP系列

                超精细多功能无液氦低温光学恒温器XP系列

                2020年,由Montana Instruments 公司最新推出的高级跨越系列(crossover premium-XP)光学恒温器在原有3.2K系列恒温器基础上温度可以进一步降低到1.7K。该恒温器兼具了全干式恒温器无需液氦和液氦恒温器更低温度的优点,传承了原有恒温器的可靠、灵活、实用的理念。此外,该系统为实验要求较为复杂的用户提供交钥匙解决方案,必将成为2K以下恒温器中用户体验的里程碑。


                应用方向:

                ? 量子信息科学

                ? 单光子源研究

                ? 单分子光谱

                ? 微腔相关实验

                ? 量子点光谱


                超精准温度控制、超低震动、多窗口设计,灵活的光路方案,满足单晶材料各种光谱信号的测量要求

                技术优点:


                ?    1.7K-350K温区范围内平稳控温与变温

                ?    最大限度的兼容已有的室温光路,易于实现最直接的自由光路高数值孔径方案

                ?    简单流畅的设备操作过程,一键降温、精准控温

                ?    较高的制冷功率(>20mW),在不牺牲最低温度的情况下允许更复杂的实验装置和热负载


                设备特点介绍:


                制冷单元:

                ?    系统具有低成本运行和操作简单的特点。系统采用制冷机闭环制冷,内置密封氦气,避免了任何液氦的消耗

                ?    采用变频压缩机,只需220V单相电即可运行,无需水冷,根据系统需求实时调整工作频率,避免额外能源消耗,并且极大的延长了冷头使用寿命

                ?    制冷单元具有全自动的控制系统,实验人员无需低温经验即可使用

                设备结构:

                ?    样品腔可直接放在任何光学平台上,角度灵活,最大程度上保证了对原有实验方案的兼容性,使室温试验可以平移到低温实验

                ?    一体化设计的主机集成了制冷、氦气、真空泵、系统控制单元。设备的结构更加合理,自动化程度更高,系统的避震等特性为高精度实验需求进行了优化

                ?    隔离式的优化设计使样品腔与制冷系统的温度和真空独立控制,使得更换样品更为方便

                系统控制:

                ?    触屏控制,系统所有的状态参数和控制可以在系统的触摸面板上完成,使得系统的控制更为简单

                ?    软件控制,完备的系统控制程序。接口支持其他第三方控制程序。(例如用户自己可以用Python, MATLAB, LabVIEW, C开发程序)

                样品环境:

                ?    样品腔可以非常方便的打开进行样品更换和实验装置的调整

                ?    灵活的电路连接方案,超过20根电学通道供用户使用

                ?    多种拓展面板可选,RF、光纤、特殊气体等多种成熟方案供选择

                ?    多个光学窗口,接受定制化设计,让光路设计更灵活

                ?    近工作距离方案满足高数值孔径的需求

                ?    窗口材料有多种选择满足各种波长需求

                性能表现:

                ?    全新一代的氦循环技术确保了系统的超高制冷效率

                ?    热沉设计、微量液氦制冷样品台、双层屏蔽三大关键技术确保系统的低温性能

                ?    专利的震动阻尼技术将冷头震动进行隔离并牢固的固定样品台,从而实现纳米级的震动稳定性

                ?    系统在制冷样品台的同时智能控制微量氦气的液化,将多余冷量进行存储,避免冷量的浪费

                ?   在实验热负载较大时系统具有较大的短时间冷量补偿能力





                产品型号

                Cryostation  xp100

                备注

                基础系统包括: 2   RF接口、25 DC直流接口、3光学窗口

                性能指标

                温度范围

                1.7   K - 350 K


                温度稳定性

                <2  mK
                <200 mK
                <50 mK

                在1.7K时峰-峰波动值
                  1.7K - 15K
                  15K - 350K

                震动稳定性

                <20   nm

                峰-峰值 (样品底座水平方向测量值)

                最低温时制冷功率

                >20   mW

                基础配置制冷功率

                样品降温时间

                ~12 小时

                使用温度隔离式换样方案

                样品升温时间

                ~2   hrs


                真空度

                <5.5 x 10-8 torr

                低温下测量

                光学特性

                光学窗口

                3 个窗口

                2 侧面 + 1顶部(可升级4侧面方案)

                光路张角

                30°

                80°

                120°

                样品位于腔体中间
                  样品位于冷窗附近
                  样品位于热窗附近

                接口面板

                电学接口

                25

                已经连接至样品底座周围环形电路板

                侧面板

                1个同轴面板


                3个盲板

                方形RF接口面板 (包含2 RF接口, 可升级到4个)
                用于升级其他类型接口

                热沉

                6个热沉接点

                在屏蔽罩底部

                温度计

                2 个 Cernox?温度计

                分别用于测量样品台底座和样品温度

                系统尺寸

                样品空间(直径 x高度)

                Φ92 mm x 92 mm

                内层屏蔽罩尺寸

                光路高度

                147   mm

                侧窗中心距光学桌面高度

                低温底座

                Φ1" 低温底座

                用于安装不同形状样品台

                系统选件

                样品台

                接受用户定制

                带电极等多种类型样品座可选

                样品移动

                可集成纳米位移器

                位移器可安装在低温底座上

                 

                XP100新型低温光学恒温器温度稳定性@1.7K


                上图为不同制冷系统传递给光学平台的震动能量。红色曲线:传统制冷系统冷头刚性固定在光学平台上;灰色曲线:震动阻尼隔离技术之后Cryostation系统;蓝色曲线:XP100新型系统。


                热负载与单程模式持续时长的关系


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