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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

Cryocloud?He-3制冷機         

He-3制冷機/插件(注冊商標(biāo):Cryocloud?)包括單發(fā)型He-3制冷機、連續(xù)型He-3制冷機和He-3插件三類,廣泛應(yīng)用于STM、近場光學(xué)、AFM、ARPES、SQUIDS、TES、量子霍耳效應(yīng)、X-ray、中子散射、De Haas van Alphen測試、超導(dǎo)探測器和量子計算等需要超低溫環(huán)境的實驗。

單發(fā)型He-3制冷機/插件的頂部有He-3儲罐,內(nèi)部集成He-3壺、低溫吸附泵和密封管路,He-3儲罐里面的He-3通過冷源冷凝后流進He-3壺,通過內(nèi)置低溫吸附泵將He-3壺降至300mK甚至更低,并可在最低溫度保持幾十小時甚至更長時間。根據(jù)冷源的不同,單發(fā)型He-3制冷機可分為一體式單發(fā)型He-3制冷機和分體式單發(fā)型He-3制冷機兩大類,其中一體式單發(fā)型He-3制冷機的4K冷頭集成在He-3制冷機恒溫器內(nèi),而分體式單發(fā)型He-3制冷機的冷源來自氦循環(huán)低溫系統(tǒng)(Qcryo?),通過柔性超絕熱管線將低溫超流氦傳輸給單發(fā)型He-3制冷機恒溫器內(nèi)用來冷凝He-3氣體,這種分體式設(shè)計徹底將冷頭和壓縮機的震動和He-3制冷機隔離,解決目前He-3制冷機普遍存在的震動較大問題,特別適合STM、AFM等對震動極為敏感的實驗。

連續(xù)型He-3制冷機外置高抽速真空泵組和氣體循環(huán)處理氣路,允許一邊對He-3壺進行泵抽獲得超低溫的同時,將泵抽出來的He-3通過氣體處理系統(tǒng)處理后再進入He-3制冷機,經(jīng)過多級預(yù)冷后冷凝再注入He-3壺,實現(xiàn)最低溫下長時間連續(xù)運行。連續(xù)型He-3制冷機包括一體式連續(xù)型He-3制冷機和分體式連續(xù)型He-3制冷機。一體式連續(xù)型He-3制冷機的4K冷頭集成在He-3制冷機恒溫器內(nèi),而分體式連續(xù)型He-3制冷機的冷源來自氦循環(huán)低溫系統(tǒng)(Qcryo?,這種分體式設(shè)計徹底將冷頭和壓縮機的震動和He-3制冷機恒溫器隔離,解決目前市場上He-3制冷機器普遍存在的震動較大問題,特別適用于對震動敏感的實驗。此外,可選配內(nèi)置超導(dǎo)磁體。

He-3制冷機/插件分類:

一體式連續(xù)型He-3制冷機(型號:Cryocloud-100)

分體式連續(xù)型He-3制冷機(型號Cryocloud-200)

一體式單發(fā)He-3制冷機(型號Cryocloud-300)

分體式單發(fā)He-3制冷機(型號Cryocloud-400)

He-3插件(型號Cryocloud-500)

1. 一體式連續(xù)型He-3制冷機

型號:Cryocloud-100

采用4K脈管機或GM制冷機作為冷源,通過多級熱交換和逆流技術(shù)以及優(yōu)化的流阻來高效預(yù)冷和冷凝He-3,外置液氮冷阱和密封循環(huán)泵組的氣體處理系統(tǒng)確保He-3制冷機在最低溫度下長時間連續(xù)運行,特別設(shè)計的高性能熱開關(guān)大大縮短初始降溫時間。

一體式連續(xù)型He-3制冷機突出優(yōu)勢是制冷量大且可長時間連續(xù)運行,特別適用于需要大制冷量的角動量分辨光電子譜(ARPES)實驗、需要對大質(zhì)量樣品進行降溫的實驗或需要進行長時間不間斷的超低溫實驗。

一體式連續(xù)型He-3制冷機還可提供頂部裝卸型設(shè)計的選項,使用帶加力器的插件配合load-locking設(shè)計,允許He-3制冷機在運行情況下即可進行樣品更換。

一體式連續(xù)型He-3制冷機.png

一體式連續(xù)型He-3制冷機


一體式連續(xù)型He-3制冷機典型特性

冷  源

 閥體分離脈管機 

標(biāo)稱溫度范圍

<350mK

運行方式

 長時間連續(xù)運行 

樣品環(huán)境

 真空(選配超高真空) 

典型應(yīng)用

Squid和TES等量子器件、量子霍耳效應(yīng)、X-ray、中子散射實驗、De Haas van Alphen測試、ARPES、高壓(DAC)等 

備注:最低溫度與真空泵抽速和極限真空密切相關(guān)。 


2. 分體式連續(xù)型He-3制冷機

型號:Cryocloud-200

分體式連續(xù)型He-3制冷機冷源來自氦循環(huán)低溫系統(tǒng)(Qcryo?),徹底將冷頭和壓縮機的震動和He-3制冷機恒溫器隔離,解決目前干式He-3制冷機普遍存在的震動較大問題,特別適用于對震動敏感的實驗,如SPM、顯微光學(xué)、量子光學(xué)和量子精密測量等領(lǐng)域。

分體式連續(xù)型He-3制冷機恒溫器可根據(jù)要求設(shè)計成超高真空兼容,并可烘烤到150攝氏度,特別適合需要低振動低溫超高真空的應(yīng)用場景(如STM、NanoARPES等)。

分體式連續(xù)型He-3制冷機


分體式連續(xù)型He-3制冷機典型特性

冷 源

 氦循環(huán)低溫系統(tǒng)(Qcryo)

最低溫度

<350mK

運行方式

 長時間連續(xù)運行 

樣品環(huán)境

 真空(選配超高真空)

典型應(yīng)用

STM、SEM、AFM、顯微光學(xué)、量子光學(xué)、精密測量、ARPES等

備注:最低溫度與真空泵抽速和極限真空密切相關(guān)。


典型分體式連續(xù)型He-3制冷機降溫曲線


典型分體式連續(xù)型He-3制冷機制冷量與溫度關(guān)系(備注:制冷量與真空泵抽速密切相關(guān)。例如增加高抽速roots泵可數(shù)倍甚至幾十倍增加在500mK的制冷量)

 3.  一體式單發(fā)He-3制冷機

型號:Cryocloud-300

一體式單發(fā)型He-3制冷機通常采用閥體分離脈管機作為冷源,制冷機頂部集成He-3儲罐,制冷機恒溫器內(nèi)部集成He-3壺、低溫吸附泵和密封管路,He-3儲罐里面的He-3冷凝后流進He-3壺,優(yōu)化的冷凝設(shè)計結(jié)合高效熱開關(guān)設(shè)計使得初始降溫時間通常小于10小時,內(nèi)置低溫吸附泵泵抽可將He-3壺降至270mK以下,并可保持100小時以上。

同連續(xù)型He-3制冷機相比,單發(fā)型He-3制冷機無需外置氣體處理系統(tǒng),操作簡單和性價比高和維護成本低等特點。

一體式單發(fā)型He-3制冷機典型特性

冷 源

 閥體分離脈管機(可選GM制冷機)

標(biāo)稱溫度范圍

≤270mK (備注:空載無實驗測試引線)

初始降溫時間

 <8小時 

300mK冷板直徑

 20cm 

最低溫度保持時間

 >100小時 

典型應(yīng)用

 超導(dǎo)器件測試、Squid、TES、量子器件、高壓(DAC)、中子散射、高能物理、熱輸運測試等 


下圖的一體式單發(fā)型He-3制冷機(Cryocloud-300)使用閥體分離脈管機和冷頭懸浮減震,集成16路射頻半鋼纜和72路低溫雙絞線,He-3冷板直徑20cm,初始降溫時間:<8小時,最低溫度:<280mk,最低溫度下保持時間:>100小時,溫度穩(wěn)定性:±1mK。 

一體式單發(fā)型He-3制冷機.png

一體式單發(fā)He-3制冷機

Cryocloud-300降溫和最低溫度保持曲線(備注:最低溫度是在無外加熱負(fù)載下且采用校準(zhǔn)溫度計的測試結(jié)果)

4. 分體式單發(fā)型He-3制冷機

型號:Cryocloud-400

分體式單發(fā)型He-3制冷機冷源來自氦循環(huán)低溫系統(tǒng)(Qcryo?),與一體式單發(fā)型He-3制冷機類似,分體式單發(fā)型He-3制冷機的頂部集成He-3儲罐,制冷機恒溫器內(nèi)部集成He-3壺、低溫吸附泵和密封管路,He-3儲罐里面的He-3冷凝后流進He-3壺,通過內(nèi)置低溫吸附泵可將He-3壺降至270mK,并可在最低溫度保持幾十小時甚至更長時間。

與一體式單發(fā)型He-3制冷機不同,分體式單發(fā)型He-3制冷機的冷源來自低震動氦循環(huán)低溫系統(tǒng)(Qcryo?),解決目前干式He-3制冷機普遍存在的震動較大問題,特別適用于對震動敏感的實驗,如STM、SEM、AFM、顯微光學(xué)、單光子探測、量子精密測試等領(lǐng)域。同連續(xù)型He-3制冷機相比,分體式單發(fā)型He-3制冷機無需復(fù)雜的外置He-3循環(huán)氣路,操作相對簡單,性價比高和維護成本低等特點。

分體式單發(fā)型He-3制冷機(Cryocloud-400


分體式單發(fā)型He-3制冷機典型特性

冷 源

氦循環(huán)低溫系統(tǒng)(Qcryo)

標(biāo)稱溫度范圍

≤270mK(備注:空載無實驗測試引線)

運行方式

單發(fā)

樣品環(huán)境

真空(選配超高真空)

典型應(yīng)用

STM、SEM、AFM、顯微鏡、單量子點、單光子探測等

超高真空兼容Cryocloud-400-UHV,集成shutters,最高可烘烤到150攝氏度,振動水平小于5nm,最低溫度小于290mK,在最低溫度保持時間超過120小時,特別適合SPM需要低振動超高真空的應(yīng)用場景設(shè)計。

超高真空兼容Cryocloud-400-UHV.png

5. He-3插件

型號:Cryocloud-500

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,保持時間大于60小時,在350mK時制冷量大于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。


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


He-3插件典型

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)

運行方式

單發(fā)

樣品環(huán)境

真空(選配交換氣體)

最低溫度下保持時間

>60小時(備注: 默認(rèn)2.5L NTP He-3)


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