通过远程液化方案开发一种无冷的低温扫描探头显微镜
Ruisong Ma1, Hao Li2, Chenshuai Shi2
1Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, P.O. Box 603, Beijing 100190, China.
The Review of scientific instruments
|September 6, 2023
概括
一个新的无冷物冷却系统可以达到低于3K的温度,具有用于扫描探针显微镜 (SPM) 的超低振动. 这种新的设计采用远程液化,为传统的冷静装置提供无振动的替代方案.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 低温生化技术 (Cryogenics) 是一个非常重要的技术.
背景情况:
- 传统的低温扫描探针显微镜 (SPM) 常常依赖于浴室的冷静态,它可以引入振动.
- 达到低于3凯尔文的温度通常需要复杂且易受振动的冷装置.
研究的目的:
- 为SPM系统开发一种无冷冷却方案,以实现超低振动的低于3K的温度.
- 为了证明这个新系统的性能和多功能性,用于各种SPM技术.
主要方法:
- 将Gifford-McMahon冷器集成到一个单独的液化室中,用于远程冷却.
- 使用连接通过灵活的传输线进行样本冷却的连续流冷却器.
- 实施一个闭环气体系统,用于连续的重液化和转移.
主要成果:
- 在扫描仪样本阶段达到约2.84K的基温.
- 在4K时的温度稳定性在±0.1mK以内,表明超低振动.
- 通过各种表征技术,通过各种表征技术,通过各种表征技术验证了与基于浴室冷静机的SPM系统相比较的性能.
结论:
- 开发的无冷物质的SPM系统为低温测量提供了一个方便且可升级的解决方案.
- 远程液化方案与其他实验环境兼容,例如高磁场和光学接入.
- 这项技术在各种需要低温和最小振动的冷场中具有潜在的应用.


