Messsysteme

Basierend auf den unterschiedlichen Magnetkonfigurationen bietet Cryogenic eine Reihe sogenannter Messsysteme an. Mit diesen Systemen können unterschiedliche physikalische Eigenschaften der entsprechenden Materialprobe bei unterschiedlichen Magnetfeldern und unterschiedlichen Temperaturen bestimmt werden. Zu den möglichen Messoptionen gehören:

  • Magnetische Messungen
  • Elektrische Messungen
  • Thermische Messungen

Die maximal möglichen Flussdichten am Probenort betragen ca. 22 T (LHe) Systeme und ca. 18 T (cryogen-free Systeme). Die minimalen Probentemperaturen betragen, je nach Typ des verwendeten Probeneinsatzes (VTI), ca. 1,5 K, ca. 300 mK und ca. 10 mK.

Ein solches Messsystem besteht in der Regel aus einem Basismagneten und einem separaten Messaufsatz, der der jeweiligen speziellen Messung bzw. Messmethode angepasst ist. Die Größe und Form der Basismagnete richten sich im Wesentlichen nach dem gewünschten Magnetfeld. Der Messaufsatz ist entweder am Magneten befestigt, oder steht auf einem separaten Gestell darüber. Messsysteme werden unter anderem in den folgenden Varianten angeboten:

Proben-Temperiereinsätze (VTI)

Für unterschiedliche Messaufgaben bietet Cryogenic Ltd. eine Reihe angepasster Proben-Temperiereinsätze (variable temperature insert, VTI) für seine Magnete an. Diese VTIs sind neben der gewünschten Anwendung natürlich auch dem Magneten, in dem sie betrieben werden sollen, angepasst. Sie lassen sich, entsprechend der jeweils niedrigsten erreichbaren Probentemperatur, in 3 Kategorien einteilen.

4He VTI: Diese VTIs werden mit 4He betrieben, das über eine Düse entspannt wird und dadurch abkühlt. Durch Abpumpen des Dampfes können Probentemperaturen bis ca. 1,5 K erreicht werden. In der Regel wird das He in einem Kreislauf entspannt und wieder komprimiert, so dass es nicht verloren geht.

3He VTI: Diese VTIs werden mit 3He betrieben, das über eine Düse entspannt wird und dadurch abkühlt. Durch Abpumpen des Dampfes können Probentemperaturen bis ca. 300 mK erreicht werden. Das 4He wird in einem Kreislauf entspannt und wieder komprimiert, so dass es nicht verloren geht. Dies ist sehr wichtig, da 4He sehr teuer ist.

Entmischungskryostate (DR): Diese Einsätze werden mit einer Mischung aus 3He und 4He betrieben. Die niedrigsten erreichbaren Probentemperaturen liegen bei ca. 10 mK.

Probenhalter

Für eine Vielzahl von Messaufgaben steht eine Reihe unterschiedlicher Probenhalter zur Verfügung. In Verbindung mit einem entsprechend konfigurierten Probenstab ermöglichen diese Halter sowohl die einfache Einbringung der Probe in den Magneten, als auch deren elektrische Kontaktierung und, falls erforderlich, deren Bewegung im Magnetfeld.