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脉冲强磁场低温物性测量平台      
 

    用于基础科学研究的脉冲强磁场一般磁场都较高,至少大于20T以上。脉冲磁体也都需要用液氮冷却。当前,科学家们专门开展了脉冲强磁场下物性研究的测量方法,可以开展诸如磁学,电输运,光学等学科的研究。脉冲强磁场低温物性测量平台就是将低温和脉冲强磁场作为测量环境,结合多种测量手段的物性测量系统。可以轻松胜任高脉冲场下的电学、磁学和光学等学科的研究,是研究高脉冲场下材料物性的综合性大平台。

 

Cryopulse低温脉冲强磁场实验平台

 

 

图1、CDM-X电容放电电源

 

 

图2、脉冲磁体磁场强度与距离关系曲线

 

 

图3、数据采集系统

 

 

图4、脉冲磁体与实验杜瓦

    CryoPulse系统是强大的低温脉冲强磁场实验平台。对于测量磁输运,临界电流,磁化强度和磁光学实验,Metis公司能够提供全温区的低温环境,多种测量杆以及信号处理设备。模块化的电源设计允许用户轻易将系统升级到更高脉冲磁场强度和更长的脉冲时间。

 

    CryoPulse测量平台提供了在强脉冲磁场(B>30T)及低温环境下的测量技术。它非常适用于做以下方面的研究工作:

  1、同步施加脉冲磁场和电流(CryoPulse-BI),可以测量低温下超导材料的性能。(变温及高场下的临界电流密度,临界场)

  2、spin-Peierls化合物的磁性质,Mn基氧化物巨磁电阻材料,氧化铁石榴石化合物。(磁滞回线,变温变场磁化曲线,磁电阻测量)

  3、低维半导体结构的光致发光,如自组装量子点和量子阱。(光致发光,能代结构等)

 

主要特征:

    最高可达80T测量环境

    测量温度区间从4K到室温

    模块化设计允许用户轻易升级至更强的磁场或更高的能量

    快速样品更换

    针对不同的应用开发了多种测量样品杆

 

CryoPulse由四个基本部分构成:

   1、标准CDM-X电容放电电源(图1)

       能量大于32KJ,每个能量模块为4KJ

       电压为3000V

       可编程控制器控制设备并具有图形显示

       可选用不同的dB/dt进行实验

 

   2、脉冲磁体(图2)(以32T磁体为例)

       对最高磁场、脉宽和磁场均匀度进行优化设计

       典型的磁体孔径为20-54mm

       脉冲上升时间为6.2ms

       磁体需要用液氮冷却

设计参数

中心磁场(Tesla)

偏离中心10mm处 偏离中心25mm处 放电上升时间(ms) 总放电时间(ms)
标准脉冲磁体 30.9 29.3 17.3 9.5 30
高场脉冲磁体 32.3 31.6 26.8 6.2 20
高均匀度脉冲磁体 31.0 31.1 29.1 5.0 15

   

   3、数据采集系统(图3) 

     计算机内集成高速多功能16bit数据采集卡,扫描速度为1MS/s

     测量通道包括:磁场,时间,样品电流和样品信号

     数据采集系统能安全连接至用户计算机

     基于Visual Basic软件的数据采集、显示以及系统控制

      

   4、低温实验杜瓦(图4)

      液氮实验杜瓦

      液氦实验杜瓦

      温度控制通过针尖阀,加热器以及温控仪

      二极管温度计

      可更换cold finger内径17mm,可提供15mm样品空间

      磁体支架包括磁体和杜瓦之间的振动隔离系统

      从顶部安装实验杜瓦,最大可容纳外径为25mm的测量杆

      样品杆适用于电输运、磁输运、光致发光以及临界电流等测量。

 

CryoPulse产品分类

        CryoPulse-BI:超导材料的电输运特性测量

        CryoPulse-MO:磁光学测量

        CryoPulse-MT:磁场下的电输运测量

        CryoPulse-BM:变温变场下的磁化强度测量

 
   
     
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