Перейти к содержимому

Physike · Жидкоазотные криостаты

Vcryo® V-200Микроскопический жидкоазотный криостат

Исследование образца в вакууме при 78,5–500 К с оптическим доступом через объектив микроскопа. Компактная конструкция рассчитана на рабочее расстояние от 2 мм и интеграцию с прямыми, инвертированными и конфокальными оптическими системами.

Характеристики

Для подбора укажите модель микроскопа, объектив, размер образца и требуемый температурный режим.

Криостат Vcryo V-200 в двух вариантах расположения оптического узла
Vcryo® V-200. Расположение оптического узла и крепление выбирают под геометрию эксперимента.
Рабочий диапазон
78,5–500 К
Минимальное рабочее расстояние
2 мм
Масса криостата
1,5 кг
Первоначальное охлаждение
< 10 мин

Образец, объектив и охлаждение

Криогенный эксперимент в фокусе микроскопа

В V-200 сочетаются приподнятая платформа образца, компактный корпус и оптический доступ с малым рабочим расстоянием. Это позволяет проводить температурные исследования в существующей оптической схеме.

Компенсация температурного дрейфа и жёсткая опорная конструкция с малыми теплопритоками предназначены для измерений, чувствительных к перемещению образца. Гибкая линия подвода жидкого азота позволяет разместить источник охлаждения отдельно от измерительного узла.

  1. Оптический доступ

    Окно, держатель и объектив согласуют как единый узел: учитывают рабочее расстояние, апертуру и положение поверхности образца.

  2. Управляемый подвод азота

    Гибкая сверхтеплоизолированная линия с игольчатым клапаном входит в базовую конструкцию. Для малых вибраций предусмотрена отдельная вакуумная теплоизолированная магистраль.

  3. Крепление на позиционере

    Криостат массой 1,5 кг можно адаптировать к ручному или моторизованному трансляционному столику. При подборе согласуют посадочные размеры и допустимую нагрузку.

Стандартный V-200 и разрез оптического узла с размерными линиями
Стандартное исполнение и размерная схема оптического узла. Открыть чертёж в полном размере.

Рабочие условия и геометрия

Технические характеристики V-200

Температура, вибрации и пространственный дрейф описывают разные стороны эксперимента. При выборе конфигурации их рассматривают вместе с оптикой, образцом и способом подвода азота.

Основные параметры
ПараметрЗначениеУсловия и пояснения
Среда образцаВакуумОбразец находится в вакуумной камере.
Диапазон температур78,5–500 КОхлаждение жидким азотом и регулирование температуры образца.
Стабильность температуры±25 мКПараметр терморегулирования; его не следует отождествлять с пространственным дрейфом.
Уровень вибраций±5 нмС вакуумной теплоизолированной магистралью, устраняющей пузырьки жидкого азота.
Уровень дрейфа< 2 нм/минС той же магистралью для подавления пузырьков азота.
Масса криостата1,5 кгУчитывается при выборе столика и крепления.
Минимальное рабочее расстояние2 ммОптический узел согласуют с конкретным объективом.
Толщина компактного корпуса3 смГабарит криостата, влияющий на размещение в оптической системе.
Длина криостата29 смГабарит устройства для компоновки экспериментальной установки.
Ориентация при установкеЛюбаяКрепление и трассировку магистралей согласуют с выбранной ориентацией.
Расход жидкого азотаОколо 0,2 л/чТиповое значение; режим работы задают при подборе.
Первоначальное охлаждение< 10 минВремя первоначального охлаждения криостата.

На узком экране таблицу можно прокручивать по горизонтали.

Типовая кривая V-200: охлаждение держателя образца и последовательные температурные плато до 500 К
Типовая кривая охлаждения и регулирования температуры держателя образца. По горизонтали — время в минутах, по вертикали — температура в кельвинах.

Переход к измерению после охлаждения

Для микроскопии важен не только выход на заданную температуру, но и положение исследуемой области относительно фокуса. Температурную стабилизацию, вибрации и дрейф оценивают по отдельности.

В требованиях к эксперименту укажите длительность регистрации сигнала, размер исследуемой области и допустимое смещение образца. Эти данные помогут выбрать магистраль и согласовать режим измерений.

Технический каталог Vcryo · PDF

Конфигурация под эксперимент

Окна, держатели и линии подключения

Оптические и электрические интерфейсы выбирают под методику измерения. Состав вакуумной, измерительной и управляющей частей фиксируют в согласованной комплектации.

Что согласовать при заказе
Узел или опцияНазначениеДанные для выбора
Оптические окнаДоступ к образцу в нужном спектральном диапазоне.Длины волн, пропускание или отражение, рабочее расстояние. Для UV, VIS, IR и THz выбирают соответствующий материал окна.
Держатель образцаРазмещение образца и подвод измерительных контактов.Геометрия, способ фиксации, оптические или электрические измерения, расположение контактов.
Вакуумные вводыПодключение внешнего измерительного оборудования.Типы сигналов, число линий, разъёмы и требования к изоляции.
Кабели и измерительные линииСвязь образца с приборами через вакуумную границу.Схема измерения, интерфейсы приборов и расположение оборудования.
Вакуумная теплоизолированная магистральУстранение пузырьков жидкого азота для снижения вибраций и дрейфа.Допустимое смещение образца, длительность измерения и трасса подвода азота.
Вертикальный удлинительВертикальная установка на трансляционный столик, интеграция со спектрометром.Направление ввода образца, положение оптической оси и размеры рабочего пространства.

Материал окна, держатель и набор вводов согласуют для конкретного исполнения.

Оптический тракт и механика

Как установить V-200 в измерительную систему

Криостат можно адаптировать к большинству коммерческих микроскопов и спектрометров. Совместимость конкретной установки определяют по объективу, геометрии образца и механическим интерфейсам.

Области применения

V-200 используют для температурных исследований оптических и электрических свойств материалов. Методика определяет набор окон, держателей, вводов и требования к стабильности положения образца.

Методы и задачи
НаправлениеМетодыЧто задать при подборе
Оптическая микроскопияПрямые и инвертированные микроскопы, ИК- и конфокальная микроскопия; поглощение, пропускание и отражение.Объектив, рабочее расстояние, апертура, расположение образца.
СпектроскопияRaman-спектроскопия, Фурье-спектроскопия (FTIR), микрофотолюминесценция (PL) и электролюминесценция (EL).Спектральный диапазон, схема возбуждения и сбора сигнала, электрические контакты.
Магнитооптика и электрические измеренияМикроскопическая магнитооптика, измерения в магнитном поле, эффект Холла.Геометрия магнита, направление поля, схема контактов и вводов.
Физика высоких давленийОптические исследования с алмазными наковальнями (DAC).Чертёж ячейки, габариты, крепление и оптический доступ.
Рассеяние и физика высоких энергийРентгеновские исследования (X-ray), нейтронное рассеяние.Направление пучка, окна, пространство вокруг образца и геометрия установки.
МатериаловедениеИсследования солнечных элементов, сверхпроводящих материалов и теплопереноса при низких температурах.Образец, схема измерения, температурный цикл и требования к сигналу.

Подготовка технического задания

Что сообщить для подбора конфигурации

Укажите параметры эксперимента и приложите схему размещения или фотографию измерительной установки. По этим данным можно согласовать оптический узел, крепление, магистраль и измерительные интерфейсы.

Вводные для технического задания
Группа данныхЧто указать
Измерительная системаПроизводитель и модель микроскопа или спектрометра; прямая или инвертированная схема.
Объектив и оптикаМодель объектива, рабочее расстояние, числовая апертура, длины волн возбуждения и регистрации.
ОбразецРазмеры, форма, материал, способ крепления, расположение электрических контактов.
Температурный циклМинимальная и максимальная температура, последовательность точек, длительность выдержки и измерения.
Вибрации и дрейфДопустимое смещение, размер исследуемой области, длительность накопления сигнала.
Механическая интеграцияРазмеры рабочего пространства, тип столика, крепления, ориентация, чертежи магнита или DAC при их использовании.
ИнфраструктураИмеющиеся вакуумные насосы, средства контроля вакуума и температуры, источник жидкого азота, размещение приборов.
Поставка и сопровождениеНужная комплектация, документация, сроки проекта, требования к монтажу, пусконаладочным работам и обучению.
Вакуумные насосы, арматура и измерительные компоненты для лабораторных систем
Сопутствующее вакуумное оборудование подбирают отдельно под экспериментальную установку.

Инженерная подготовка и сопровождение

«Криосистемы» помогают сформулировать техническое задание, подобрать оборудование и согласовать его подключение к действующей лабораторной инфраструктуре.

В коммерческом предложении согласуют состав поставки, стоимость, сроки, документацию, необходимость монтажа, пусконаладочных работ, обучения и дальнейшего сервисного сопровождения.

Вакуумная обвязка и измерительная часть должны соответствовать задаче; их состав определяют вместе с конфигурацией криостата.

Вопросы о выборе V-200

Подойдёт ли V-200 к моему микроскопу?

Криостат рассчитан на адаптацию к коммерческим прямым и инвертированным оптическим микроскопам, ИК- и конфокальным системам. Для конкретного прибора нужны модель, параметры объектива, размеры рабочего пространства и чертёж крепления. Минимальное рабочее расстояние 2 мм само по себе не определяет совместимость всей оптической схемы.

В какой конфигурации достигаются вибрации ±5 нм?

Вибрации ±5 нм и дрейф менее 2 нм/мин указаны для V-200 с вакуумной теплоизолированной магистралью, устраняющей пузырьки жидкого азота. Эту магистраль выбирают отдельно; для чувствительных измерений её предусматривают в составе поставки.

Можно ли использовать один комплект окон для всех методов?

Окна выбирают по спектральному диапазону, рабочему расстоянию и схеме измерения. Для UV, VIS, IR и THz требуется соответствующее пропускание материала. Если в одном эксперименте используются разные диапазоны, их перечисляют при подборе комплектации.

Можно ли установить криостат вертикально?

Да. Предусмотрен вертикальный удлинитель для установки на трансляционный столик. Пример такой интеграции — спектрометр Hitachi UH4150. Для другого прибора согласуют высоту образца, крепление и свободное пространство.

Можно ли совместить V-200 с магнитом или ячейкой DAC?

Магнитооптические исследования с электромагнитами и сверхпроводящими магнитами с тёплым каналом, а также задачи с алмазными наковальнями входят в области применения V-200. Конфигурацию подбирают по геометрии магнита или ячейки, оптическому доступу и измерительным подключениям.

Когда рассматривать другую модель Vcryo?

V-200 ориентирован на микроскопию и малое рабочее расстояние. Для универсальных экспериментов с образцом в вакууме можно рассмотреть V-100, а для образца в среде холодного азота — VP-100. Выбор начинается со среды образца, метода измерения и способа интеграции.

Мы используем файлы Cookie для улучшения работы, персонализации и повышения удобства пользования нашим сайтом. Продолжая посещать сайт, вы соглашаетесь на использование нами файлов Cookie.