Криоприбор

Отличительной особенностью криостатов MESS является нижнее расположение криогенного рефрижератора. Также он имеет специальную систему виброизоляции, которая позволяет обеспечить крайне малый уровень вибраций образца относительно Мёссбауэровского спектрометра, что обеспечивает малые уширения линий спектра во всем рабочем диапазоне температур.Для работы такого криостата не требуется жидкого гелия (только небольшое количество газообразного), а благодаря расположению образца в обменном газе смена образца с последующим охлаждением, при наличии навыков работы, занимается около 30 минут. Области применения: – Основное применение — Мёссбауэровская спектроскопия; – Электро- и магнитно-оптические эксперименты; – ИК-Фурье спектроскопия; – Фото- и электролюминесценция; – DLTS (deep level transient spectroscopy, спектроскопия глубоких уровней); – Получение температурной зависимости проводимости образца; – Эксперименты с порошковыми и жидкими образцами, а также с образцами со сложной структурой и низкой теплопроводностью; – Температурная, электрическая и магнитная восприимчивость; – Любые эксперименты с высокими требованиями к вибрациям.

Области применения: – УФ-Вид спектроскопия; – Оптические исследования; – Электро-оптические исследования; – Спектроскопия комбинационного рассеяния света (Рамановская спектроскопия); – ИК-Фурье спектроскопия; – Спектроскопия поглощения; – Эксперименты «накачка — зондирование» («pump-probe»); – Генерация оптических гармоник; – Люминесценция и электролюминесценция.

Криостат LH-Stream-4.5 выполнен в виде гибкого переливного устройства, оканчивающегося соплом с теплообменником и датчиком температуры, в котором формируется стабильный ламинарный поток холодного гелия, истекающий в атмосферу и в который помещается образец (кристалл). Область применения: – Низкотемпературная кристаллография (рентгеновская дифрактометрия etc.)

Преимуществом заливных криостатов является возможность работы при очень низких температурах (вплоть до 1.3 К) при наличии соответствующей откачки; помимо этого, такие криостаты имеют существенно более низкий расход жидкого гелия в процессе работы по сравнению с проточными моделями. Также такие криостаты имеют самые низкие вибрации среди всех стандартных криостатов (вибрации возникают только за счет образования пузырьков пара в кипящем гелии [и азоте, если это криостат с азотной рубашкой]). К недостаткам следует отнести возможность работы только в вертикальном положении с незначительными отклонениями от вертикали, достаточно большие размеры, и более высокую стоимость в сравнении с проточными криостатами. Образец в заливном гелиевом криостате может быть расположен в вакууме, в парах гелия либо в жидком гелии. Во втором и третьем случае обычно доступна возможность быстрой смены образца без необходимости отогрева криостата. Криостат может быть выполнен как с азотной рубашкой, так и с охлаждением экранов холодными парами гелия. Первый вариант обеспечивает более низкий расход гелия (особенно при заливке криостата), однако требует жидкого азота для работы. Следует отметить, что большинство моделей заливных криостатов могут работать и в качестве чисто азотных (при заливке азота в гелиевую емкость), при этом минимальная температура составит 78 К без откачки паров и до 64 К при откачке паров азота. Возможны как оптические, так и неоптические исполнения, в том числе для работы совместно с электромагнитами или со сверхпроводящими магнитами с теплым отверстием (Room Temperature Bore, RTB).

Температурный диапазон 10-420 К. Холодопроизводительность 6.7 Вт при 20 К на второй ступени. Время выхода на режим 135 мин до Т=10 К. Задаваемый градиент на образце 0-15 К в диапазоне базовых температур 12-400 К. Вес криостата 12 кг. Потребляемая мощность компрессора 2.6 кВт. Охлаждение компрессора водяное 2.7 л/мин.

Области применения: – УФ-Вид и ИК-Фурье спектроскопия; – Оптические и электро-оптические исследования; – Спектроскопия комбинационного рассеяния света (Рамановская спектроскопия); – Спектроскопия поглощения; – Электромагнитные исследования; – Термическая, электрическая и магнитная восприимчивость; – Люминесценция и электролюминесценция. Основные преимущества: – Низкая стоимость; – Легкая и простая конструкция, с возможностью модификации в будущем; – Возможность работы в широком диапазоне температур; – Широкие возможности кастомизации оконного блока и держателя образца, в том числе для очень больших образцов (более 20 см в диаметре) или для работы с магнитами (внешний диаметр зоны под образец 30 мм и менее); – Для проточных криостатов – возможность работы в любом положении.

Азот жидкий технический и азот жидкий особой чистоты 1 сорт (ОСЧ) по ГОСТ 9293-74. Гелий жидкий ТУ 51-224-84 с доставкой в сосудах Дьюара емкостью 40 и 250 литров.

Преимуществом проточных криостатов является возможность работы при очень низких температурах (вплоть до 1.6 К и ниже) при наличии соответствующей откачки; при этом цена таких криостатов существенно ниже, чем у заливных, они занимают меньше места и имеют меньший вес. Следует отметить, что большинство моделей (все модели с образцом в вакууме) может работать практически в любой ориентации. Такие криостаты имеют весьма низкий уровень вибраций, особенно в режиме Push (когда гелий подается в криостат за счет создания избыточного режима в сосуде Дьюара); в режиме Pull (когда гелий «вытягивается» в криостат за счет создания разреженного давления в капилляре при откачке насосом) возможна работа при температурах ниже 4.5 К, однако даже через мягкий сильфон от насоса откачки гелия могут добавиться вибрации. Образец в заливном гелиевом криостате может быть расположен в вакууме либо в парах гелия (в динамическом потоке). Во втором случае сам образец обычно крепится на специальной вставке, которую можно извлечь для быстрой смены образца без необходимости отогрева всего криостата. Области применения: – Оптика; – Электро- и магнитно-оптические эксперименты; – Электрические и электромагнитные эксперименты; – Рамановская спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеивания); – ИК-Фурье спектроскопия; – DLTS (deep level transient spectroscopy, спектроскопия глубоких уровней); – Исследования теплоемкости; – Термическая, электрическая и магнитная восприимчивость; – Магнитно-оптический эффект Керра; – Наблюдение эффекта Зеебека; – Люминесценция и электролюминесценция; – специальные применения типа рентгеновской дифракции, мёссбауэровской спектроскопии и т.п.

Этот криостат не имеет средств контроля температуры (управляющего нагревателя), температура может изменяться только за счет откачки паров гелия, поэтому он не подходит для исследования образцов в переменной температуре. Основная область применения — для охлаждения детекторов на инфракрасный и терагерцовый диапазоны, поскольку на холодной плите достаточно места для расположения коллимирующей оптики (например, конуса Винстона) и холодного низкошумящего усилителя. Важнейшими преимуществами этой модели являются: большой диаметр холодной плиты (до нескольких десятков сантиметров), длительное время работы на одной заливке (до 58 часов при заливке 1.3 л жидкого гелия и закрытых окнах), полное отсутствие вибраций, возможность оперативной установки на оптический стол, низкая цена (это самый дешевый гелиевый криостат на Российском рынке) и малый вес (9 кг). В криостате установлен азотный экран (дополнительный гелиевый экран доступен – по запросу). Криостат может быть оснащен оптическими окнами (до 8 штук), электрическими вводами (многоштырьковые, BNC и SMA разъемы) а также датчиком температуры. Резьбовые отверстия на холодной плите могут быть выполнены по заранее согласованной схеме. Гелиевая заливная горловина криостата оснащена резьбой для возможности подключения вакуумного насоса. Области применения: — Охлаждение детекторов на дальний и средний ИК диапазон (болометры, фотоэлектрические детекторы и др.) — Оптические исследования — Электро-оптические исследования — Исследования материалов — Исследование и тестирование электронных компонентов и сборок Основные преимущества: — наиболее низкие вибрации среди всех стандартных криостатов (<1 нм); — низкий расход жидкого гелия (до 25 мл/ч при закрытых окнах на радиационном экране); — широкие возможности кастомизации пространства для образца и холодная плита большого диаметра; — малый вес и компактные размеры; — низкая цена. Дополнительное оборудование: — температурный монитор; — средства откачки вакуума и паров гелия: пластинчато-роторные (масляные) и спиральные насосы, турбомолекулярные откачные посты (в сухом и масляном исполнении); — набор вакуумной арматуры для соединения с линией откачки; — дополнительное оптическое и электрическое оборудование, необходимое для измерений заказчика; — сосуды Дьюара гелиевые и азотные; — переливные устройства (обычные и с ЭВТИ для жидкого азота; с ЭВТИ для жидкого гелия); — оптические детекторы различных диапазонов, криогенные малошумящие усилители и т.п.

Главная особенность этой модели – компактные размеры, что позволяет устанавливать его в кюветное отделение спектрометра. Для того, чтобы установить криостат в различные типы спектрометров от разных производителей, используются адаптеры, соответствующие конструкции кюветного отделения. При компактных размерах криостаты модели LN-121-SPECTR обладают весьма впечатляющим набором параметров – большое время удержания температуры на уровне 78 К, возможность регулировать температуру, 4 съемных оптических окна с диаметром на просвет, достаточным для нужд спектроскопии. Области применения: – УФ-Вид спектроскопия; – ИК-Фурье спектроскопия; – Электро-оптические исследования; – Спектроскопия поглощения; – Люминесценция и электролюминесценция.

В отличие от обычных проточных криостатов, LHF-11x-OPTITAB имеет плоскую оптическую головку малой высоты (обычно не более 3 см) для размещения на предметном столике микроскопа, специальный держатель образца, расположенный максимально близко к верхнему оптическому окну (обычно расстояние от внешней поверхности оптического окна до образца составляет 4-5 мм) для работы с объективами с малой рабочей дистанцией, только одно или два оптических окна (второе – для проведения измерений на пропускание, если они необходимы), специальную систему устранения термического дрейфа образца вдоль осей X и Y (для возможности проведения автоматизированных измерений во всем диапазоне температур без необходимости смещения объектива). Такие криостаты могут работать в любом положении, однако стандартно они предназначены для установки в горизонтальной плоскости, поэтому доступно исполнение только с образцом в вакууме. Опционально доступна поставка комплекта подвижек для качания, перемещения криостата по осям X, Y, Z и вращения (как механических, так и моторизированных). В остальном такие криостаты имеют все преимущества стандартных проточных криостатов: возможность работы при очень низких температурах (вплоть до 1.6К и ниже) при наличии соответствующей откачки, малые габариты и вес, низкий уровень вибраций (особенно в режиме Push, когда гелий подается в криостат за счет создания избыточного режима в сосуде Дьюара), возможность работы с температурами до ~2К в режиме Pull (когда гелий «вытягивается» в криостат за счет создания разреженного давления в капилляре при откачке насосом). Области применения: – Оптические и микро-оптические эксперименты; – Электрические и электрооптические эксперименты; – Магнитооптический эксперименты; – Рамановская спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеивания); – ИК-Фурье спектроскопия; – DLTS (deep level transient spectroscopy, спектроскопия глубоких уровней); – Исследования теплоемкости.

Для снижения вибраций на образце в криостатах на базе криорефрижераторов типа Гиффорд-МакМагона ГМ разработаны специальные интерфейсы для устранения прямого контакта между самим рефрижератором и держателем образца. С этой целью может использоваться гелиевый газ (или жидкость в случае работы при температурах ниже 4 К), ограниченный замкнутым объемом, либо гибкие медные теплопроводы («косички»). При этом блок образца монтируется на одной базе (например, на оптическом столе), а криорефрижератор – на другой (обычно на напольном суппорте). Уровень вибраций в таких криостатах обычно составляет единицы или десятки нанометров. В случае с использованием гелиевого теплопередающего интерфейса такие криостаты обычно работают в строго вертикальном положении (требуется высокая соосность криорефрижератора и блока с образцом), хотя встречаются исполнения с отклонением до 35-40º от вертикали, при этом требуется сложная конструкция суппорта. Система с гибкими медными теплопроводами имеет больше возможностей по конфигурации. Области применения: – Оптические эксперименты с высокими требованиями к вибрациям на образце; – Мёссбауэровская спектроскопия; – Исследования квантовых точек; – Фотолюминесценция и микрофотолюминесценция (Micro-PL); – Микроскопия и микроспектроскопия; – Электро- и магнитно-оптические эксперименты; – Рамановская спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеивания), в том числе микрорамановская спектроскопия; – Исследования наночастиц; – Эллипсометрия; – Магнитно-оптический эффект Керра.