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北京飛斯科科技有限公司 - 知名低溫設(shè)備生產(chǎn)商

干式變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)

干式變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)(注冊商標(biāo):CryoM?)僅使用一個4K脈管制冷機或GM制冷機冷卻超導(dǎo)磁體和變溫插件,具有操作簡單、運行成本低和功能擴(kuò)展性強等特點,是科研用戶理想的低溫強磁場實驗平臺,增強防堵塞型設(shè)計無需外置液氮冷阱可連續(xù)工作半年以上。

標(biāo)準(zhǔn)CryoM集成9T螺旋管超導(dǎo)磁體,內(nèi)徑是50mm,靜態(tài)氦氣環(huán)境,變溫范圍:1.5K-400K,標(biāo)配四象限雙極性超導(dǎo)電源、四通道高精度控溫儀、八通道溫度指示器。專利的冷頭懸浮減震和自恒壓循環(huán)氣路使得振動更小,降溫更快,溫度穩(wěn)定性更好,標(biāo)準(zhǔn)電學(xué)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(zhǔn)型溫度計(校準(zhǔn)范圍:1K-325K)??蛇x配12T/14T/16T螺旋管超導(dǎo)磁體、帶光學(xué)窗的7T分離線圈對超導(dǎo)磁體、矢量超導(dǎo)磁體(9T/2T/2T)、NMR高均勻磁體等,可選配≤1.3K的更低最低溫度。

飛斯科CryoM超導(dǎo)磁體-1.png

基于GM制冷機的干式變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)(左);基于脈管制冷機的干式變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)(右)

9T螺旋管變溫超導(dǎo)磁體典型技術(shù)參數(shù)

冷頭類型

GM制冷機或閥體分離脈管制冷機

磁場強度

±9T 

樣品管內(nèi)徑

50mm(選配:30mm和60mm)

典型勵磁時間

≤20分鐘

初始降溫時間

≤14小時(采用閥體分離脈管機)

≤17小時(采用GM制冷機)

溫度穩(wěn)定性

±10mK(1.5K-20K)

 ±15mK(20K-300K)

 ±20mK(300K-400K)

變溫范圍

1.5K-400K

樣品環(huán)境

靜態(tài)氦氣

換樣后再降溫時間

<45分鐘(初始VTI處于低溫);<100分鐘(初始VTI和樣品桿處于室溫)


選  配
磁體樣品桿插件組件

12T/14T/16T超導(dǎo)磁體

分離線圈對超導(dǎo)磁體

兩軸/三軸矢量磁體

高均勻磁體

節(jié)能型超導(dǎo)磁體

單軸樣品桿

雙軸樣品桿

顯微光學(xué)插件

磁化率插件

熱學(xué)測試插件

He-3/DR插件

超低震動組件

多針/SMA/BNC真空貫穿

雙絞/柔性同軸/半鋼纜

三同軸


光學(xué)型變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)(型號:CryoM-7S-PT)采用閥體分離脈管機作為冷源,采用冷頭懸浮減震結(jié)合磁體內(nèi)部剛性支撐和柔性熱連接,振動水平小于100nm,集成分離線圈對超導(dǎo)磁體,提供平行和垂直于磁場的光學(xué)通道,樣品中心最高磁場強度是7T。集成變溫插件和靜態(tài)氦氣環(huán)境的樣品管,內(nèi)徑≥31mm,變溫范圍:1.5K-300K,可提供各種紫外、可見、紅外和太赫茲光學(xué)窗,用于拉曼、傅里葉光譜、光致熒光等光學(xué)實驗。緊湊型尾部是理想的低溫強磁場光學(xué)實驗平臺。

光學(xué)型變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)典型應(yīng)用包括磁光克爾效應(yīng)(MOKE)、在低溫強磁場環(huán)境下同步進(jìn)行光激發(fā)與電學(xué)輸運結(jié)合的探測、利用光學(xué)窗口進(jìn)行微區(qū)掃描,直接觀測磁斯格明子等拓?fù)浯女牭难葑兒屠酶咄柑掌澋墓鈱W(xué)窗,研究強磁場對材料內(nèi)部低能激發(fā)(如回旋共振、等離激元)的調(diào)制效應(yīng)等。


光學(xué)型變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)典型技術(shù)參數(shù)

冷頭類型

閥體分離脈管制冷機

樣品管內(nèi)徑≥31mm
標(biāo)稱振動水平<100nm初始降溫時間≤20小時
溫度穩(wěn)定性±10mK(1.5K-20K), ±15mK(20K-300K)
磁場強度±7T (水平方向)磁場中心均勻性±0.3%@10mm DSV

變溫范圍

1.5K-300K

勵磁時間≤40分鐘
磁體尾部尺寸30.3cm×28.5cm樣品環(huán)境靜態(tài)氦氣


光學(xué)型變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng).png

光學(xué)型變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)

干式高均勻變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)(型號:CryoM-9-NMR)集成高均勻超導(dǎo)磁體,磁場中心均勻度優(yōu)于±10ppm@10mm DSV,恒流模式下磁場漂移優(yōu)于0.5ppm/hr,提供1.5K-300K的變溫環(huán)境,是理想的固態(tài)NMR、電子順磁共振(EPR)、自旋量子比特、NV 色心和前沿量子物理與材料物性表征的低溫強磁場實驗平臺。


9T高均勻變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)典型參數(shù)
冷頭類型閥體分離脈管制冷機樣品管內(nèi)徑50mm
溫度穩(wěn)定性±10mK(1.5K-20K), ±15mK(20K-300K)磁場強度±9T (水平方向)
磁場中心均勻性優(yōu)于±10ppm@10mm DSV變溫范圍1.5K-300K
恒流模式下磁場漂移≤0.5ppm/hr樣品環(huán)境靜態(tài)氦氣
典型應(yīng)用:NMR、EPR、自旋量子比特、NV 色心和前沿量子物理與材料物性表征、量子輸運測量、材料零場與高場相變等

典型干式高均勻變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng).png

典型干式高均勻變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)

三軸矢量變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)(型號:CryoM-9/2/2)采用GM制冷機或者閥體分離脈管機作為冷源,集成9T/2T/2T三軸矢量超導(dǎo)磁體,合成磁場強度:2T。集成高效變溫插件和靜態(tài)氦氣環(huán)境的樣品管,樣品管內(nèi)徑:≥50mm,變溫范圍:1.5K-300K。

三軸矢量變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)能夠獨立控制三維空間磁場方向和強度和低溫環(huán)境,無需物理旋轉(zhuǎn)樣品,僅憑電流調(diào)節(jié)即可實現(xiàn)磁場在三維空間內(nèi)的全方位、無縫隙轉(zhuǎn)動??蓮V泛應(yīng)用于凝聚態(tài)物理學(xué)、量子計算、材料科學(xué)及自旋電子學(xué)等頂尖科研領(lǐng)域,如通過多角度旋轉(zhuǎn)磁場,探測拓?fù)浣^緣體、狄拉克半金屬及馬約拉納費米子等新奇物態(tài)的各向異性;在納米器件中精確控制電子自旋的排列與翻轉(zhuǎn),用于開發(fā)下一代高速、低功耗的非易失性磁性隨機存儲器;研究石墨烯、過渡金屬硫族化合物等面內(nèi)和面外的量子霍爾效應(yīng)與磁學(xué)特性等。  


9-2-2三軸矢量變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)典型技術(shù)參數(shù)
冷頭類型閥體分離脈管制冷機或GM制冷機樣品管內(nèi)徑≥50mm
初始降溫時間≤35小時(備注:采用閥體分離脈管機);≤42小時(備注:采用GM制冷機)變溫范圍1.5K-300K
磁場強度±9T (垂直Z方向);±2T (水平X方向);±2T (水平Y(jié)方向)溫度穩(wěn)定性

±10mK(1.5K-20K)

±15mK(20K-300K)

磁場中心均勻性0.07%@10mm DSV(垂直Z方向),0.65%@10mm DSV(垂直X方向),0.45%@10mm DSV(垂直Y方向)
勵磁時間≤30分鐘(垂直Z方向),≤55分鐘(水平X方向),≤55分鐘(水平Y(jié)方向)樣品環(huán)境靜態(tài)氦氣

三軸矢量變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng).png

基于脈管制冷機的變溫9/2/2三軸超導(dǎo)磁體系統(tǒng)

CryoM提供多種選件,如單軸/雙軸樣品桿、光學(xué)樣品桿、He-3插件/稀釋制冷機插件、磁化率插件/熱學(xué)測試插件、更低溫度(≤1.3K)、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(shè)計的超低震動干式變溫超導(dǎo)磁體的震動水平<100nm,特別適合進(jìn)行低溫磁光實驗。

最新推出的節(jié)能型1.5K 9T變溫超導(dǎo)磁體(型號:CryoM-EE),樣品管內(nèi)徑31mm,磁體恒溫器更加緊湊,具有超高性價比,氦氣壓縮機功耗比常規(guī)型減小約50%,對冷卻水的要求大大降低,極大節(jié)省電能和實驗室空間。

此外,我們提供基于干式變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的低溫強磁場物性測試系統(tǒng)(TKMS),集成低溫強磁場下的電磁輸運、Hall測試、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(jìn)行測試。

飛斯科CryoM超導(dǎo)磁體-3.png

典型低溫強磁場物性測試系統(tǒng)(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(dǎo)磁體(CryoM),內(nèi)置低溫吸附泵和密封He-3氣路,單發(fā)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≥80小時,在350mK時制冷量≥100uW。標(biāo)準(zhǔn)He-3插件樣品環(huán)境是真空,可選配交換He-3氣體型和更長保持時間。典型應(yīng)用包括電磁輸運測試、量子霍耳效應(yīng)、超導(dǎo)器件測試、Squid測試、高壓(DAC)、熱輸運測試等。


He-3插件典型技術(shù)參數(shù)
冷源Acryo-1.5K或CryoM低溫系統(tǒng)最低溫度≤270mK(備注:空載無外加熱負(fù)載)
最低溫度穩(wěn)定性±1mK運行方式單發(fā)
樣品環(huán)境真空(選配交換氣體)最低溫度保持時間≥80小時
備注: 使用2.5L NTP He-3


飛斯科CryoM超導(dǎo)磁體-4.png

基于脈管制冷機集成He-3插件的干式變溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)(左圖);典型He-3插件(右圖);

典型He-3插件制冷量與溫度關(guān)系.png

典型He-3插件制冷量與溫度關(guān)系

示  

集成48路低阻線和四根射頻同軸的He-3插件,提供3.5升常壓He-3氣體,最低溫度<270mK,在最低溫度下保持時間超過200小時,溫度穩(wěn)定性優(yōu)于1mK。

氦三插件示例1.png

氦三插件示例2.png

AC磁化率樣品桿

 

AC磁化率模塊典型技術(shù)參數(shù)

AC 磁化率[χ]

靈敏度

<1x10-8   emu@10 kHz

相位精度

±0.5°

驅(qū)動參數(shù)

幅度

0.01 to 16 Oe (峰值

頻率范圍

10 Hz to 10 kHz

線圈組尺寸

內(nèi)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(yīng)零場下的測試參數(shù)


插件示例
Optional Inserts-1.pngOptional Inserts-2.pngOptional Inserts-3.pngOptional Inserts-4.png

電控馬達(dá)單軸旋轉(zhuǎn)桿

雙軸旋轉(zhuǎn)樣品桿光學(xué)樣品桿真空型樣品桿


安裝案例

1、該系統(tǒng)采用GM制冷機作為冷源,并采用冷頭懸浮減振專利技術(shù),采用頂部裝卸型設(shè)計,提供靜態(tài)交換氦氣環(huán)境,樣品管內(nèi)徑50mm,

變溫范圍:<1.5K-300K,磁場范圍:±9T,集成物性測試功能模塊,允許同時對多個樣品進(jìn)行測試。

飛斯科CryoM超導(dǎo)磁體案例一.png


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(shù),標(biāo)稱振動水平小于100nm,該系統(tǒng)采用頂部裝卸型設(shè)計,

提供靜態(tài)交換氦氣環(huán)境,樣品管內(nèi)徑50mm,最低溫度:<1.35K,最高磁體強度為9T,真空型樣品桿用于熱學(xué)實驗。

飛斯科CryoM超導(dǎo)磁體案例二.png


3、采用閥體分離脈管制冷機作為冷源,并采用冷頭懸浮減震專利技術(shù),采用頂部裝卸型設(shè)計,振動水平:100nm,

提供靜態(tài)交換氦氣環(huán)境,樣品管內(nèi)徑50mm,最低溫度:<1.5K,初始降溫時間:<30小時,最高磁體強度為12T,勵磁時間:<60分鐘。

超導(dǎo)磁體案例三.png


4、該強磁場低溫系統(tǒng)提供的樣品管內(nèi)徑:50.5mm,變溫范圍:1.5K-400K,磁場范圍:±9T,

集成物性測試功能模塊,允許同時對多個樣品進(jìn)行測試。

飛斯科CryoM超導(dǎo)磁體案例四.png


 5、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(shù),最低溫度小于1.5K,

最高磁體強度為9T,不僅用于電磁輸運測試,還用于MOKE等磁光測試。

飛斯科CryoM超導(dǎo)磁體案例五.png

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其它產(chǎn)品