低溫光學研究平臺

應用域

金剛石色心、NV色心、量子計算、量子光學、腔量子電動力學、自旋電子學、磁光克爾效應、單光子發射......

基本點

★  低溫度波動和納米的震動可為各種測量提供穩定的實驗環境。

★  超大溫區（3.2K - 350K）與超快的變溫速度可提高實驗效率。

★  全干式系統，無需消耗氦氣或液氦，可很大降低實驗成本。

實用性勢

★  直觀的用戶界面和全自動控制系統提高了實驗效率。

★  電學和光學通道以及樣品安裝都很大地提高了實驗靈活性。

★  *集成、交鑰匙設計方案，讓您快速啟動和實現研究計劃。

★  桌面式設計方案，方便移動，無縫銜接現有的室溫實驗方案。

設備介紹

制冷系統

系統采用制冷機閉循環制冷方式，只有少量氦氣密封在系統內部，日常運行無需消耗液氦或氦氣①

★  降低成本：日常運行不消耗氦氣可在很大程度上降低試驗成本。

★  操作簡單：省去了更換氦氣瓶和監測氦氣量等繁瑣的實驗工作。

系統采用變頻壓縮機，改善了實驗的能耗和性能②

★  低能耗需求：只需單項50Hz 208-240V電力需求，無需水冷機，功率3.6KW。

★  低噪音：壓縮機采用的變頻技術在降低能耗的同時較大程度上降低了冷頭的工作噪音和震動。

系統架構

系統采用化的設計方案，恒溫器、樣品臺可直接固定在任何的光學桌面上③

★  便捷性：樣品腔周圍可搭建各種光路，方便實現各種光路實驗方案。

★  靈活性：系統可安裝在英制或公制光學桌面，可與螺孔陣列平行或成45°角。

★  模塊化：無需任何額外的輔助設施，可以方便的移動設備。

系統控制

嵌入式程序的觸摸屏控制④

★  全自動、化的溫度控制：簡單設定目標溫度，鍵Cooldown。

★  其他參數控制：可實現定制化參數控制，例如樣品腔除氣或干燥氮氣沖洗。

★  監視系統狀態：用戶界面實時顯示系統狀態，包括溫度、溫度穩定性、系統真空度等。

★  軟件記錄系統數據：方便數據的導出。

遠程控制與其他語言

★  遠程控制：用虛擬網絡計算(VNC)技術，可通過電腦方便地對系統進行遠程控制。

★  外部腳本：支持多種現代語言通過RESTful API腳本控件進行編程控制（Python, MATLAB, LabVIEW, C# 等）。

★  遠程診斷：工程師可以方便的通過網絡對設備的故障進行診斷和排除。

系統與真空控制單元的*自動化流程⑤

★  *自動化控制：系統在抽真空、降溫、恒溫、升溫、充氣等全過程可以自動設定化的參數。

★  完善的系統監控：系統通過自動的過程監控與錯誤處理保護系統和樣品，避免誤操作。

★  干燥氮氣清洗選件：抽真*或充氣時可以減少外界大氣環境的影響有助于快速降溫。

樣品環境

樣品的安裝和更換可直接通過取下外層（真空層）和屏蔽層的蓋子即可。

★  可選擇的實驗配置：有各種樣品安裝方案和位置控制選件可供選擇，包括光纖和RF探針組件以及用于光子探測的配置。

★  預置電學接口：系統為用戶提供了預置低頻電測量和額外溫度計安裝的直流電學通道。

★  擴展接口選件：通過側面板可將RF、光纖、氣體和額外的直流通道引入樣品腔。

四周和頂部的窗口方便將各方向的光路引入樣品腔。

★  靈活的光路方案：適應各種測量光路，如透射、側反射和頂部顯微鏡。

★  超高的收集效率：提供高NA與近工作距離選件。

★  光學材質：可以輕松更換各種波長和實驗需求的窗口。

性能表現

多個*技術相結合，在不犧牲低溫度和制冷功率的基礎上化了熱穩定性和震動穩定性。

★  實現低溫度：采用有的材料和熱阻尼技術，使系統在給定的配置下達到盡可能低的溫度。

★  滿足震動敏感測量：采用減震技術，隔冷頭震動的同時對樣品采用剛性支撐結構，實現納米的超低震動。

★  全溫區保持樣品的光路準確性：采用膨脹系數抵消式結構，保證全溫區范圍內樣品的超低位置漂移。

★  保證每個溫度點的穩定性：采用主動與被動參數控制技術，使每個溫度點的溫度波動減小到傳統制冷機波動的二十分之。

CE認證

系統是非常成熟的定型化產品，已取得CE認證。

標準恒溫器系列

■  CryoAdvanceTM 50低溫平臺

CA50是新型超精細多功能無液氦低溫光學研究平臺的標準型號。該恒溫器具有傳統恒溫器不可比擬的勢。CA50樣品腔具有5個光學窗口，可配置近工作距離選件。該型號是標準恒溫器系列中選件兼容性較廣泛的恒溫器，可與多種選件或定制零件進行搭配以滿足各種實驗需求。該型號是所有型號中樣品腔空間小的型號，也是所有型號中具有·低溫度、·低震動、較快降溫時間的型號。

CryoAdvanceTM 50低溫平臺

超震動穩定性：樣品臺震動的峰-峰值<5nm，有效值（均方根RMS）~0.25nm。

異的溫度性能：大的控溫范圍，3.2K-350K （無熱負載時·低<3K）；溫度穩定性·佳，在限低溫時溫度波動始終小于10mK（峰-峰值）；超快變溫速度，Cool down：~2 小時（如果配置復雜，可能長于2小時）。

光學窗口：5個光學窗口，頂部1個，側面4個，殊窗口可定制。

光路張角：全角60度樣品處于樣品腔中心位置；全角80度樣品處于靠近冷窗位置；全角120度樣品處于靠近熱窗位置。

工作距離：水平14.5 mm，豎直9 mm，可集成4 mm或更小近工作距離選件。

水平光路高度：140 mm

窗口材料：冷窗與熱窗均可鍍增透膜，波長范圍 400-1000nm，非常方便用戶自己更換窗口材料。

電學通道：20條集成直流通道，外加雙RF+25DC接口面板。

接口面板：1塊可配置面板，可升光纖、高頻、氣路等。

樣品環境：真空、高真空（機械泵、分子泵系統可選）

自動控制：全新智能觸摸屏系統，自動升降溫、抽真空、充氣。

樣品移動：可集成三維位移器和二維旋轉臺

■  CryoAdvanceTM 100低溫平臺

CA100是CryoAdvanceTM系列恒溫器為滿足較為復雜的實驗方案而推出的中型樣品腔型號。CA100具有較大的樣品空間，可滿足更多的線路或高頻線路接入，可集成橫向的鏡頭，滿足橫向共聚焦光路的搭建，可集成多組位移器。該型號是標準恒溫器系列中定制化方案更靈活的型號，可以滿足配置較為復雜的低溫實驗。

CryoAdvanceTM 100

模塊化的接線面板：在樣品腔中提供模塊化的低溫接線面板，接線模塊可滿足多種接線類型（交、直流、射頻、光纖），大大提升了實驗的靈活性。

樣品空間：CA100的樣品腔尺寸介于CA50和CA200之間，兼顧降溫時間和樣品腔空間，在盡量小的影響降溫速率前提下盡可能的增加了樣品空間，使用戶可以設計較為復雜的光學實驗。

光學靈活性：更大的空間意味著可以容納更多的光學元件，樣品位置也可以有更多的選擇。

異的溫度性能：3.4K - 350K； Cool down to 4.2K：~3小時

震動穩定性：<15 nm（峰-峰值）

樣品腔空間： Φ100 mm ×116 mm

光學窗口：5個光學窗口，頂部1個，側面4個殊窗口可定制。

光路張角：全角27.5°樣品處于樣品腔中心位置；全角80°樣品處于靠近冷窗位置；全角120°樣品處于靠近熱窗位置

工作距離：水平28 mm，豎直9 mm；可集成4 mm或更小近工作距離選件

電學通道：25集成式DC通道，4RF接口面板。

接口面板：5個，可升RF，DC，光纖，氣路等。

樣品移動：可集成位移器，實現三維移動和二維旋轉。

■  Cryostation® S200低溫平臺

為了使用戶有更大的空間進行復雜低溫試驗的設計，Montana Instruments研發了大型系統Cryostation® S200。該型號是標準恒溫器系列中的大型號。直徑196mm的樣品腔使用戶可以在低溫區域搭建復雜的光路。

Cryostation®S200

樣品臺：低溫樣品臺為帶螺孔的標準光學面包板，可以任意設計光路。

光學靈活性：9個光學窗口，支持多根光纖接入。

樣品空間：∅196 mm樣品腔可滿足各種光學實驗需求。

點擊查看：標準系列恒溫器的技術指標對比

集成式系統

■  CRYO-OPTIC®物鏡集成系統

CRYO-OPTIC®系統將光學物鏡集成到Cryostation的樣品腔中，在低溫下實現超穩定、高質量的大數值孔徑成像。CRYO-OPTIC®系統的革命性設計消除了在低溫設備中使用高倍物鏡時所面臨的對準和漂移問題。

系統對配件和選件具有良好兼容性，允許用戶自定義設備的具體配置以滿足*的實驗需求?？蛇x內置的XYZ納米位移器用于樣品定位和聚焦，可選快速變溫樣品臺，用于樣品的快速變溫控制。

性能勢

★  技術允許集成物鏡保持在室溫，確保超穩定的位置和焦點控制。

★  對高倍物鏡和樣品的溫度進行主動控制，使其溫度穩定性在10 mK 以內，超高的穩定性使其在較小的溫度變化后無需重新聚焦。

★  通過將物鏡從恒溫器和實驗室環境中分離出來，立控制，系統達到穩定測量條件所需的時間大大減少。

CryoAdvanceTM 50 - CO（豎直物鏡集成系統）

   該方案是為豎直共焦顯微鏡設計的，同時系統具有側面光學窗口，允許用戶看到樣品和焦距的大致調節。

CryoAdvanceTM 100– CO（水平物鏡集成系統）

   CA100 - CO的水平安裝方案可與其他光學測量系統無縫銜接，允許快速、方便的更換樣品。*的輻射屏蔽層設計保證更換樣品的同時不改變物鏡的位置，確保物鏡始終處于光路的佳位置。

Cryostation S200 – CO（定制物鏡集成系統）

Cryostation S200可以實現定制化的物鏡集成。物鏡水平安裝，與低溫面包板組成自由光路，可通過壓電位移器實現光路的精準調節。

■  MAGNETO-OPTIC（MO）磁體集成系統

   MAGNETO-OPTIC直接將磁體集成到低溫樣品腔中。這附加模塊不影響系統本身的穩定性，磁體系統具有*自動化的控制系統。系統可兼容多種選件和配件，包括內置壓電位移器等。用戶可選擇不同配置以滿足*的實驗需求。

性能勢

★  設備安裝簡單，具有*的設計，保證便捷的樣品更換和光路便捷性。

★  自動退磁，采用震蕩歸零的方式減小電流，以消除磁場設置為零時的剩余磁場。

★  完備系統，系統包括校準霍爾探頭、電源和循環冷卻系統，用戶無需額外輔助設備。

■  CryoMOKE低溫磁光克爾集成系統

   為了滿足用戶變溫MOKE的測量需求，該系統結合了英國Durham 公司的NanoMOKE3系統。該集成系統用MAGNETO-OPTIC的靈活性與NanoMOKE3的強大功能為用戶打造了高性能的低溫磁光克爾測量平臺。

■  CryoFMR低溫鐵磁共振集成系統

   Montana Instruments 為用戶提供高精度的低溫鐵磁共振集成系統。使得樣品可以在不同溫度、光照情況下進行鐵磁共振實驗，方便研究樣品在光激發狀態下的磁學性。該系統配備NanOsc Instruments AB公司的高精度鐵磁共振測試儀，并且操作簡單。

■  Cryo M?ssbauer低溫穆斯堡爾集成系統

   Cryo M?ssbauer系統提供完整的集成式變溫透射穆斯堡爾測量方案。Montana Instruments 采用了MS96光譜儀與Montana恒溫器的用戶友好型集成方案，設備簡單易用。兩個域的*廠商確保了設備的可靠性。