Криоприбор

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.

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).

Образец при этом находится в вакууме. Замкнутый цикл работы позволяет полностью отказаться от жидких хладагентов (азота и гелия). Из дополнительного оборудования для работы криостата требуется только контроллер температуры и вакуумный насос (пластинчато-роторный или спиральный, либо турбомолекулярный откачной пост). Данная модель криостата не имеет никаких средств подавления вибраций – они передаются на образец напрямую от криорефрижератора, и в зависимости от используемой модели ориентировочная величина вибраций на образце составляет от 20 до 200 мкм. Области применения: – Электрические и магнитные эксперименты; – Термическая, электрическая и магнитная восприимчивость; – Теплоемкость; – DLTS (deep level transient spectroscopy, спектроскопия глубоких уровней); – Наблюдение эффекта Зеебека.

Они обеспечивает пользователю возможность термостатирования образца в диапазоне температур от 3…20 К (в зависимости от используемого криорефрижератора) до 325 К (опционально — до 500 / 800 К). Образец при этом находится в вакууме. Замкнутый цикл работы позволяет полностью отказаться от жидких хладагентов (азота и гелия). Из дополнительного оборудования для работы криостата требуется только контроллер температуры и вакуумный насос (пластинчато-роторный или спиральный, либо турбомолекулярный откачной пост). Оптический доступ в стандартном исполнении к образцу возможен по двум взаимно-перпендикулярным осям. Опционально доступна возможность установки дополнительного окна в торец криостата, либо разработка оконного блока полностью под задачи пользователя. Данная модель криостата не имеет никаких средств подавления вибраций – они передаются на образец напрямую от криорефрижератора, и в зависимости от используемой модели ориентировочная величина вибраций на образце составляет от 20 до 200 мкм. Области применения: – Оптика; – Электро- и магнитно-оптические эксперименты; – Рамановская спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеивания); – ИК-Фурье спектроскопия; – DLTS (deep level transient spectroscopy, спектроскопия глубоких уровней); – Магнитно-оптический эффект Керра.

Области применения: – Нейтронография; – Электрофизические и магнитные эксперименты; – 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.

Области применения: – Эксперименты с высокими требованиями к вибрациям на образце; – Исследования квантовых точек; – Фотолюминесценция и микрофотолюминесценция (Micro-PL); – Электро- и магнитно-оптические эксперименты; – Рамановская спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеивания); – Магнитно-оптический эффект Керра.

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.

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.

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.

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.

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.