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真空高低温桌面型探针台高精度TTPX探针台采用模块化设计，满足广泛的实验需求，LH-TTPX是德世提供的一款通用高性能入门级探针台，出厂时可根据客户需求配置成液氦制冷或者液氮制冷。各种选件根据研究人员需要选择，可选背光样品台和样品支架，可实现I-V、C-V、微波等测试测量，能满足绝大多数实验需求。安装多个温度传感器，保证温度测量推确性以及重复性。样品处于真空环境中，确保一些亲水性材料表面不冷凝，选件可实现样品从制备到测量可处于真空环境中。LH-TTPX可以使用液氮和液氦两种低温液体，根据客户需求出厂时配置好。
1.液氮/液氮冷却样品台，蒸发后的低温氮气/氦气冷却防辐射屏
2.防辐射屏包围着样品台带红外吸收窗口
3.使用液氮/液氦作为冷源
温度属性 | ||
蕞低温度 | 控温范围 | 配置 |
78K | 80K-500K | 6个探针臂 |
80K | 80K-675K | 高温选件 |
控温稳定性 | ||
温度范围 | 液氦 | 液氮 |
蕞低温不控温 | ±15mk | ±20mk |
<10K | ±50mK | |
10K-100K | ±20mk | ±50mK |
100K-250K | ±15mk | ±50mK |
251K-350K | ±15mk | ±100mK |
351K-675K | ±50mK | ±100mK |
真空性能 | |
室温 | <5X10-3Pa |
蕞低温 | <5X10-4Pa |
最高温 | <5X10-2Pa |
注：以上数据使用600L涡轮分子泵组得到 | |
样品振动 | |
X方向 | <300nm |
Y方向 | |
Z方向 | |
时间参数：
◆抽空时间：20min(与泵组相关)
◆降温时间：液氦从室温到蕞低温1h，液氮从室温到蕞低温30min
◆升温时间：液氦从蕞低温到室温1h，液氮从蕞低温到室温30min
样品台：
◆标准样品台：51mm(2in)
◆最大样品台：102mm(4in)选配
◆样品台背光：通光孔直径6mm
◆样品台类型：三同轴样品台(标配)、接地样品台(选配)、0.15T垂直磁场样品台(选配)
探针：
◆探针数量：最多6个
◆探针传感器：硅二极管(液氦)，PT100(液氮)，监视探针温度
◆探针托温度：<35K(液氦)，<100K(液氮)
◆探针热沉：热沉到样品台
◆探针臂：热沉到防辐射屏
◆DC/RF探针：绝缘电阻>100GΩ,漏电流<100fA
◆微波探针：DC到67GHz,用于微波测量
◆光纤探针：用于光电测量
探针位移：
◆X方向行程：75mm,移动分辨率3μm
◆Y方向行程：25mm,移动分辨率5μm
◆Z方向行程：25mm,移动分辨率5μm
显微镜配置
3400万像素CCD相机
支持4K视频录制
4条水平线4条垂直线，带测量软件
标准HDMI接口
电子缩放1x-10x
景深同轴光镜头，带LED同轴光源
光学倍数0.7-5X，连续变倍北7.1:1
电子倍数20-200x
成像距离140-180mm
景深高度：10mm
观看面积1mm-18mm
制冷剂消耗：
◆室温到蕞低温度：3到4L(液氦)，2到3L(液氮)
◆液氦消耗(5K):≈3L/h
◆液氮消耗(80K):≈0.5L/h
探针台配置
温度配置 | |
样品台传感器加热器 | 液氦：硅二极管传感器、100W加热器 |
液氮：PT100传感器、100W加热器 | |
防辐射屏传感器加热器 | PT100传感器、100W加热器 |
探针臂传感器 | 液氦：硅二极管传感器（安装在其中一个针臂） |
液氮：PT100传感器（安装在其中一个针臂） | |
温度控制 | |
控温仪型号 | 斯坦福CTC100四通道温度控制器 |
低温输液管 | 液氮液氦通用低温输液管(1.5m，其它长度可选配)，带流量阀控制 |
低温液体储存罐 | 液氦:100L液氦自增压低温罐(可选更大容量) |
液氮：30L液氮自增压低温罐（可选更大容量） | |
支架 | |
桌面 | 长宽高657X557X76mm |
气浮隔振 | 可选配 |
真空腔体 | |
材料 | 铝本色氧化(可选不锈钢电镀铬)或铝电镀镍 |
外部直径高度 | 220x150mm |
内部直径高度 | 190x150mm |
可视窗净尺寸 | φ65毫米，红外吸收石英窗口 |
真空抽口 | KF16 |
真空阀门 | KF16手动挡板阀 |
放气阀 | 手动放气阀 |
预留接口 | KF25接口，可装真空计等其它选件 |
探针引出口 | 六个真空三同轴接口(DC探针，选择其它探针，接口不同) |
防辐射屏 | |
材料 | 铜镀金 |
外径 | 134mm |
可视窗净尺寸 | 50mm,配红外吸收窗口 |
抽空泵组 | |
分子泵组 | 可选(客户可自备) |
机械泵组 | 可选(客户可自备) |
抽空减振块 | |
抽空减振块 | KF25进出气口，重量15公斤 |
配电要求 | |
单相电压 | 220V/50Hz |
单相功率 | 1KW |
样品托
接地样品托
直接安装在样品台，尽量减小对样品的温度梯度，与整个探针台电器接通
注：可选圆形和方形，性能无差异
同轴样品托
样品托表面与探针台整体电器绝缘，通过BNC接口穿过真空室
注：可选圆形和方形，性能无差异
三同轴样品托
在同轴样品托的基础上增加GUARD层，层与层之间电器绝缘，提供保护电压层，减小漏电流
注：可选圆形和方形，性能无差异
样品托配置
类型 | 接口 | 尺寸 | |
设备包括 | 接地样品托 |
无 | φ51mm(2in) |
选件 | 接地样品托 | φ51mm(2in) | |
同轴样品托 | BNC | φ51mm(2in) | |
三同轴样品托 | TRIAX | φ51mm(2in) | |
注：其它尺寸样品托接受定制 | |||
样品托性能
电绝缘 | 温差 | 温度 | |
接地样品托 | 导通 | 0.1K-0.2K | 400K |
同轴样品托 | >100MΩ | ≈1K | 400K |
三同轴样品托 | >100GΩ | ≈1K-2K | 400K |
1.电绝缘测试是在10V电压情况下，测量导电面之间的电阻 2.温差是样品托表面和样品台之间存在的温差。样品的热接触好坏以及样品大小，都会对温差产生影响，热接触不充分样品负载大，会增加温差。 | |||
接口
BNC | 同轴样品托-配2耳BNC真空接口以极低温同轴线缆 |
TRIAX | 三同轴样品托-配3耳三同轴真空接口以及低温同轴线 |
探针臂配置
德世标准的微操作针臂，能安装各种类型的探针，满足绝大部分科研需求，实现直流、射频、微波以及光学测量。
u灵活容易扩展的探针集合
u微操作针臂可以在全温区、真空环境、磁场环境下使用
u可以配置在德世任意款探针台上
u磁场探针台中更换成无磁材料针臂
u针臂上安装一个标准温度传感器，可以接受定制传感器类型
真空高低温桌面型探针台 高精度
探针配置及用途
通用DC | 小信号低噪声DC测量 |
高阻DC | 高阻抗低漏电流测量 |
RF-1GHz | KHz和MHz级别的测量，测量带宽高达1GHz。可以升级到RF/微波-40GHz测量，需要购买一个GSG探针 |
RF/微波-40GHz | 可实现高达40GHz的测量，同时也能实现兼容DC测量 |
RF/微波-67GHz | 可实现高达67GHz的测量，同时也能实现兼容DC测量 |
光纤探针 | 给样品通光或者从样品采集光，可选波长，可选FC/APC或者SMA905接口 |
探针硬件配置
接口 | 探针 | 内部线 | 水平角度 | 定制 | |
通用DC | 3耳BNC | SMA低温探针 | 微型低温同轴线，屏蔽层接地 | ±5° | 探针针尖和直径 |
高阻DC | 3耳triaxial | SMA低温探针 | 微型低温同轴线，屏蔽层接三同轴GUARD | ±5° | 探针针尖和直径 |
RF-1GHz | 2.92mm(K型连接器) | SMA低温探针 | 2.92mm半刚性低温同轴线，屏蔽层接地 | ±5° | 探针针尖和直径 |
RF/微波-40GHz | 2.92mm(K型连接器) | 40G-GSG探针 | 2.92mm半刚性低温同轴线，屏蔽层接地 | ±5° | GSG针尖距离 |
RF/微波-67GHz | 1.85mm(Z型连接器) | 67G-GSG探针 | 1.85mm半刚性低温同轴线，屏蔽层接地 | ±5° | GSG针尖距离 |
光纤探针 | FC/APC或SMA905 | 无 | 光纤 | ±5° | 类型、波长、入射角 |
使用频率 | 绝缘电阻 | 电容 | 阻抗 | 反射 | 传输 | |
通用DC | DC-50Hz | >100MΩ | <100pF | 50Ω | 无 | 无 |
高阻DC | DC-50Hz | >100GΩ | <100pF | 无 | 无 | 无 |
RF-1GHz | DC-1GHz | >10MΩ | 未测量 | 50Ω | <-20dB | <±1dB |
RF/微波-40GHz | DC-40GHz | >1MΩ | 未测量 | 50Ω | <-20dB | <±1dB |
RF/微波-67GHz | DC-67GHz | >1MΩ | 未测量 | 50Ω | <-20dB | <±1dB |
光纤探针 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | |
注：绝缘电阻在10V电压下测量得到 | ||||||
探针性能
探针定位
X轴 | Y周 | Z轴 | |
行程 | 75mm(2in) | 25mm(0.5in) | 25mm(0.5in) |
精度 | 3μm | 5μm | 5μm |
SMA低温专用探针
真空高低温桌面型探针台高精度
德世为低温探针台设计专用探针，探针具有强大的通用性，能实现直流偏置、低/高频测量、低噪声屏蔽和低漏电流测量。SMA低温探针主体由陶瓷或者FR4制作，低温焊料焊接SMA接口，50欧姆阻抗传输线，可配置钨、P7或者铍铜探针，无氧铜热沉带，热沉到样品台
型号 | 材料 | 针尖直径（µm） |
SMA-05D-01-W | 钨 | 1 |
SMA-05D-05-W | 5 | |
SMA-05D-10-W | 10 | |
SMA-05D-20-W | 20 | |
SMA-05D-100-W | 100 | |
SMA-05D-01-BC | 铍铜 | 1 |
SMA-05D-05-BC | 5 | |
SMA-05D-10-BC | 10 | |
SMA-05D-20-BC | 20 | |
SMA-05D-100-BC | 100 | |
SMA-05D-01-P7 | Paliney7合金 | 1 |
SMA-05D-05-P7 | 5 | |
SMA-05D-10-P7 | 10 | |
SMA-05D-20-P7 | 20 | |
SMA-05D-100-P7 | 100 |
针尖材料 | 描述 | 应用 | 导电性 | 接触电阻 | 寿命 |
钨(W) | 常用，耐用 | 适用各种样品表面，能穿透氧化层 | 好 | 小 | 长 |
铍铜(BC) | 常用，接触电阻小 | 沉金焊盘pad | 优 | 最小 | 长 |
paliney7合金(P7) | 专用，接触电阻小 | 精密的焊盘pad | 好 | 小 | 长 |
