Описание
Проточные гелиевые криостаты LHF-11x-OPTITAB производства ООО «Криогенные приборы» предназначены специально для проведения оптических исследований образцов совместно с микроскопами в широком рабочем диапазоне температур от <2 до 325 K и выше.
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).
В большинстве случае, LHF-11x-OPTITAB может работать и с азотом в качестве хладагента, при этом минимальная температура составит 78 К без откачки паров и до 65К при откачке паров азота.
Имеется также опция подъема образца над плоскостью оптической криоголовки, что позволяет разместить образец, например, в центре магнитного поля постоянного, электрического либо невысокого сверхпроводящего магнита с отверстием комнатной температуры (RTB). Это может применяться при необходимости выполнения магнито-оптических исследований с использованием микроскопа.
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.
Основные преимущества:
— низкий уровень вибраций (в зависимости от режима работы – от <1 до ~ 10 нм);
— малое рабочее расстояние от объектива до образца;
— система устранения температурного дрейфа образца по осям X и Y;
— оптическая головка малой толщины (обычно менее 3 см);
— длительное время автономной работы при наличии большого гелиевого Дьюара (при этом в зависимости от модели сосуда Дьюара может быть возможен подлив жидкого гелия в него без прекращения работы);
— возможность работы в широком диапазоне температур;
— малый вес и компактные размеры, отсутствие тяжелых модулей, что дает возможность легко перемещать криостат между лабораториями.
Дополнительное оборудование
— температурный контроллер;
— средства откачки вакуума и паров гелия: пластинчато-роторные (масляные) и спиральные насосы, турбомолекулярные откачные посты (в сухом и масляном исполнении); а также азотные ловушки;
— набор вакуумной арматуры для соединения с линией откачки;
— дополнительное оптическое и электрическое оборудование, необходимое для измерений заказчика;
— сосуды Дьюара гелиевые;
— измеритель потока гелия в линии;
— стенд для установки криостата.
Стандартная конфигурация криостата
— вакуумный корпус криостата;
— оптическая головка малой толщины;
— система устранения дрейфа образца;
— датчики температуры на теплообменнике и на держателе образца;
— управляющий нагреватель;
— откачной вакуумный сильфонный клапан KF16 либо KF25;
— аварийные клапаны сброса давления на вакуумной рубашке;
— 10-контактный вакуумный разъем для присоединения криостата к контроллеру температуры;
— переливное устройство для жидкого гелия (с ЭВТИ);
— игольчатый клапан на переливном устройстве для контроля потока гелия;
— порт откачки паров из пространства образца с фланцем стандарта KF;
— сорбционный насос.
Доступные опции
— провода различной конфигурации (витая пара, коаксиальные, оптоволокно), проведенные от держателя образца до вакуумно-плотного разъема, установленного на инструментальной юбке криостата;
— дополнительные датчики температуры, устанавливаемые на держатель образца и/или сам образец;
— повышение максимальной температуры криостата до 500 К;
— установка оптических окон из любого материала в зависимости от требований заказчика;
— изготовление держателей образца согласно требованиям заказчика;
— проектирование пространства образца, конфигурации оконного блока и т.п. под конкретный эксперимент;
— поставка всевозможных систем для XYZ-перемещения, наклона, вращения криостата (механических, моторизированных или пьезо в зависимости от требований точности и диапазона перемещений);
— комплект для подъема образца над плоскостью оптической криоголовки, что позволяет разместить образец в магнитном поле;
— система качания образца внутри криостата для размещения и подстройки наклона сложных образцов;
— добавление электрических разъемов под задачи Заказчика.
Технические характеристики
Тип криостата | Проточный гелиевый криостат для работы с микроскопами |
Базовая температура | без откачки паров гелия: 4.2…4.5 К
при откачке паров гелия: <2 К (зависит от мощности откачки) |
Максимальная температура | 325 К в стандартном исполнении
500 К при заказе специальной высокотемпературной опции |
Стабильность температуры | Не хуже ±0.1 К |
Оптический доступ | Окно в верхнем фланце оптического блока диаметром 15..20 мм
Опционально доступно окно в нижнем фланце оптического блока диаметром 5..20 мм для выполнения измерений на пропускание |
Требуемый для запуска криостата уровень вакуума | 10-3 Торр |
Время охлаждения криостата от комнатной до базовой температуры | ~30 минут |
Затраты гелия на охлаждение от комнатной до базовой температуры | 0.6…0.9 л |
Расход гелия при работе на температуре ~ 4.2 К | 1.5…2.2 л/ч |
Вес криостата (без переливной линии) | От 5 до 8 кг |