新一代的Triton无液氦稀释制冷机系统——高的制冷功率和方便于量子技术和极低温物理研究

Triton无液氦稀释制冷机在全球已经安装了超过220套系统,在凝聚态物理的世界领先的研究领域有着广泛的应用,特别侧重于先进计算,量子技术,自旋电子学和光学等领域。新一代的Triton系统继续提供市场领先的性能和可靠性,具有增强的冷却能力、更易于使用、更多用户接口和实验空间。

  • 更高的制冷功率 – 最新的高功率稀释制冷单元DU 7可以达到100 mK时 500 µW 以及20 mK 时 15 µW 的制冷功率,同时不需要额外的3He 成本的增加
  • 更大的实验空间 – 具有一个全新设计的更大的290毫米混合室冷盘,可以提供Ø290×240mm的样品空间。在其它各级冷盘上也扩展了更多的空间,意味着具有更大的能力可用于布线、滤波、信号衰减等RF信号链组件的便捷安装;同时,也使得安装更大、更重、更复杂的超导磁体成为可能
  • 新的设计特点具有最简单的操作和最高的可靠性
  • 低振动,用于高敏感要求的实验
  • 完全无缝集成超导磁铁 - 只有牛津仪器能够同时提供对稀释制冷机和超导磁体的设计、制造和服务支持
  • 快速更换样品和最大样品尺寸 -  提供独特的顶部和底部装载样品机制,可以实现快速、受保护的样品装载过程,同时保证可靠的低温性能
  • 产品保修:我们为Triton系统提供总共3年的免费保修服务,保修除了涵盖系统主机之外,还包括所有第三方提供的组件,例如如脉冲管制冷机、泵和电子仪器等 - 全部由我们专业的区域服务团队提供服务支持,免除您的后顾之忧

技术指标和性能

当前的极低温实验远远拓展了样品和器件的性能,同时要求高频量子位读写控制线等信号调制,低辐射环境便于量子传感器检测,以及满足泵浦探测实验的超低振动系统。这些都对于极低温系统的样品空间、制冷功率和性能提出了更高的要求,因此我们推出了新一代的Triton系统来满足这些需求。

  • 最低温度和制冷功率
    • 7系列的稀释制冷机单元DU7为您的实验提供了更高的制冷功率

 

DU7-500稀释单元

DU7-300稀释单元

最低温度:

通常8 mK,保证< 10 mK

通常8 mK,保证< 10 mK

100 mK:

通常500 μW,保证450 μW

通常300 μW,保证250 μW

20 mK:

通常15 μW,保证12 μW

通常10 μW,保证8 μW

3He气需求:

18 升(STP)

11 升(STP)

  • 系统降温至最低温度所需时间:<24小时
  • 系统最高控温:30K
  • 大样品空间
    • 290毫米混合室冷盘,可以提供Ø290×240mm的样品空间
    • 样品空间高度可通过扩展得到更多实验空间
  • 可靠的充分证明过的稀释单元技术
    • 牛津仪器稀释单元具有的良好的跟踪记录,是几十年追求精益求精的焊接、铜焊和低温焊接等制造工艺的结果,具有最高的可靠性和密封性。该核心部件具有比其他厂商的总和更大的用户群,目前在全球超过1000台湿式和干式稀释制冷机中使用。
  • 低振动
    • 脉冲管制冷机冷头和系统主机以及4K冷盘振动隔离
    • 新的支撑结构设计可以保持冷盘之间的刚性和低振动,并给出了更多的冷盘间空间可用于安装接线、过滤器、衰减器等信号链组件
  • 易于安装和操作
    • 防辐射屏和真空外罩(OVC)可以单人拆卸安装
    • 超导磁体电流引线通过可拆卸螺栓连接,方便磁体的拆卸安装
  • 顶部和底部样品加载选项
    • 独特的样品架设计提供一流的引线能力以及样品更换便利
  • 光学选项
    • 可以安装多种窗口选项
    • 可以提供2/2/2 T光学3轴矢量旋转磁体等多种客户定制系统
    • 为光学实验提供专用样品架

样品装载架

我们提供世界一流的,具有专利保护的底部样品加载机制,适配42mm或者72mm样品空间
  • 在安装有多组半刚性同轴线的情况下,样品架上样品温度可以到10mK
  • 支持多种样品布线配置:14 根射频线连接(40千兆赫SMP),加上标配50根直流测量线连接,并可以提供高达28根射频线和100根直流测量线的特殊定制
  • 可安装压电纳米定位装置接线
  • 特别为低涡流设计
  • 样品更换及冷却所需时间小于10小时
  • 样品的ESD保护(先合后断),样品架连接混合室冷盘前对样品进行接地或偏置
我们也可以提供顶部样品加载机制,满足系统安装于光学平台或者坑道中的要求。

集成无液氦超导磁体 

牛津仪器是唯一的能够同时设计制造支持稀释制冷机和超导磁体的厂商,并对二者提供专业的售后服务。为使用我们的设备提供了独特的售后和服务支持能力。

  • 可以集成范围广泛的标准无液氦螺线管磁体,从0.3 T可14 T(在TritonXL平台上高达18 T),磁体孔径尺寸范围从57至200mm,并且适用顶部或底部样品加载机制以及其它样品安装方式
  • 多轴矢量磁体,包括领先的6/1/1 T,90 mm孔径磁体
  • 提供分离式磁体以及带有光学窗口的多轴矢量磁体
  • 主动屏蔽选项,以降低磁场范围,和补偿线圈可以减少扫场实验中涡流加热的影响
  • 可以提供高均匀度、高持久性或其他特定应用的需求定制超导磁体解决方案,欢迎来电来函咨询洽谈,了解我们广泛的定制磁体设计方案
  • 可拆卸式电流引线,便于超导磁体的拆卸
  • 磁场控制软件,使得磁场的控制更便利,包括两维或三维矢量磁体控制(可以使用直角坐标、圆柱坐标或者球坐标设定)

超导磁体电流源

MercuryiPS是我们领先的智能磁体电流源,为各种超导磁体提供可靠的、高精度和稳定性的供电方案。这种模块化配置的、可扩展的电流源配有60A主控单元,具有触摸屏控制接口,可与一个或一个以上60A从属单元组合,以给2和3轴矢量磁铁提供更高的电流和多个输出。该MercuryiPS包括内置的持久模式控制、磁体温度监控和失超保护模块,并且包含TCP / IP,USB,GPIB(带有可选卡)和串行端口等远程控制接口。

 

软件和控制

Triton无液氦稀释制冷机通过安装了Windows10的高性能电脑控制,提供完全自动化的系统控制以及可编程温度、磁场控制。

系统自动化

  • 全自动的降温/升温流程控制
  • 全自动的预冷和混合气回收
  • 样品更换助理辅助顶部或底部样品加载过程
  • 完全集成磁场控制软件,使得磁场的控制更便利,包括两维或三维矢量磁体控制(可以使用直角坐标、圆柱坐标或者球坐标设定)

实验控制

  • 可编程温度和磁场控制序列
  • 可使用LabVIEW编程,并包含编程实例
  • 集成稀释制冷机/超导磁体控制以及实验数据采取

内置安全功能

  • 可连续监控所有的压力数据
  • 必要情况下,系统可以自动进入安全状态
  • 软件自动干预- 在停电情况下,保护稀释制冷机混合气
  • 不间断电源UPS选项 – 在断电情况下自动通过邮件报警
  • 磁场扫描过程可监控磁体温度,高温控制和样品加载
  • 在电源切断、脉冲管制冷机停机或二级冷盘热量过载的情况下,磁体自动降场
命令行接口
  • 详细的远程控制接口编程手册
  • 跨平台的远程脚本接口
  • 标准网络接口(TCP/IP)
  • 可利用TCP接口适配多种编程语言,包括LabVIEW / Matlab / Python / C / C++ / C# / Visual Basic / HP VEE等
  • 监控自动控制流程和系统参数
  • 可定义的安全访问级别(read only/read-write)

用户支持

  • 远程系统可以使牛津仪器服务工程师远程提供诊断和帮助
  • 所有系统参数在工厂均有备份

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Triton specifications sheet

Triton remote control access software brochure

Publications

Integration of superconducting magnets with cryogen free dilution refrigerator systems
 
(doi: 10.1016/j.cryogenics.2009.09.008)
 
 
 
A micro Kelvin Cryofree platform with noise thermometry
 
(doi: 10.1088/1367-2630/15/11/113034)
 
 
 
 
A rapid sample-exchange mechanism for cryogen free dilution refrigerators compatible with multiple high frequency signal connections
 
(doi: 10.1016/j.cryogenics.2014.01.007)
 
 
 
 
A new ultra low temperature cryogen free experimental platform
 
(doi: 10.1088/1742-6596/568/3/032014)