4K/10K クローズドサイクル冷凍機クライオスタット CCS-100/300/400

電気特性計測・光学アクセスも可能

寒剤不要のGM冷凍機クライオスタット。温度:4K~800K(モデルによる)、サンプルは真空中で熱伝導により冷却します。搭載する冷凍機は冷却性能により 2W@4.2K, 3W@10Kなど 8モデルから選択できます。電気測定、光学測定など 用途に合わせて サンプルホルダ、電気配線フィードスルー、光学窓材も選択可能です。電磁石ギャップなど狭い空間用の 細型コンパクトモデルもあります。
 

株式会社東陽テクニカ 脱炭素・エネルギー計測部
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特長

CCS-100シリーズは、クローズドサイクル冷凍機によりLHe液体ヘリウムを使用しない、真空中でサンプルを冷却するボトムローディング式クライオスタットです。多様なサンプルホルダ、電気配線フィードスルー 及び 光学窓材オプションを備えており、様々な用途に合わせて極低温下で計測を行うことが可能です。

主な特長

  • 4K~800K(モデル、冷凍機選択による)
  • 液体寒剤フリー、LHe液体ヘリウム不要でランニングコストを低減
  • 真空中でサンプル測定、伝導により冷却
  • 最低温度、冷却性能に合わせて冷凍機(コールドヘッド)を選択可能
  • PID温度制御用 Lake Shore社校正済み温度センサーと ヒーターを内蔵
  • 測定に合わせて サンプルホルダ、電気配線フィードスルー 及び 光学窓材を選択可能
    user自作サンプルホルダの取付も可

CCS-100シリーズ (真空・熱伝導冷却)

モデル 光学窓 最低温度 最高温度 特長
CCS-100 4K /7K /9K / 11K 325K
CCS-300S 細型
(磁場印加等)
CCS-300ST
CCS-XG 4K /5K /8K / 10K /12K 低振動<40nm
CCS-XG-UHV 超高真空
低振動<40nm
CCS-400 500K 高温対応
CCS-400H 10K /12K 800K

計測・制御

PID温度コントローラ・校正付温度センサー&ヒーター

 クライオスタット内には、PID温度制御用の校正付温度センサー:シリコンダイオードDT670* と ヒーターが内蔵されており、Lake Shore社 335型 温度コントローラにより 安定した温度制御を行えます。(*高温モデルは熱電対)
温度センサーは 用途によりCernoxセンサー(磁場印加など)に変更も可能です。
温度制御用 温度センサーとは別に、追加でサンプルホルダーに温度センサーを取付けて サンプル直近の温度を計測する事も可能です。

温度・磁場 統合 I-V計測制御ソフトウェア MeasureLINK(Option)

 MeasureLINK ソフトウェアは、クライオスタットシステムの温度制御・モニタリング、Lake Shoreやサードパーティ(Keithleyなど)機器の計測制御シーケンス、計測チャート作成とデータロギング機能を備えています。プログラミングの必要はなく ドラッグ&ドロップ操作により 温度スイープ、ガウスメータを用いた磁場スイープ、計測グラフ表示、プロセスビューでクライオスタット内部の温度をリアルタイムで確認できます。

 温度・磁場 統合 I-V 計測制御ソフトウエア ☞

ロックインアンプ内蔵 ソースメジャーユニット M81(Option)

 M81型は、クライオスタット内の極低温環境下における材料物性・デバイス研究のための、温度-電気測定(I-V抵抗, 微分抵抗測定) に最適な高感度測定器です。DC+AC出力も可能な精密電源と、微小レベルのDC測定 及び  Lock in Amp測定機能を有し、低抵抗から高抵抗まで幅広いレンジの測定を行えます。印加-測定を最大3系統まで同期測定でき、FETなど多pinデバイスの測定も可能です。超電導、熱電、有機、量子・スピントロニクスデバイスなどの評価に活用頂けます。
 例えば M81-SSM-6型 は、1台で最大3つのソースモジュールと 3つの測定モジュールをリモート接続できます。外付けモジュール構成により、ソースおよび計測アンプをクライオスタットの近くに配置できることで サンプルへの信号配線長が最小限に抑えられ、ノイズがより低減し測定感度が向上します。

モデル別仕様一覧

モデル CCS-100 CCS-300S
細型
CCS-300ST
細型・窓無し
CCS-XG
振動分離型
CCS-400
高温500K
CCS-400H
高温800K
最低温度 202 11K typ. 12K typ.
204 9K typ. 10K typ. 12K typ.
204N 7K typ. 8K typ. 10K typ.
101 4K typ. 5K typ.
408 4K typ. 5K typ.
412
415
418
最高温度 ~325K ~500K typ. ~800K typ.
温度安定性 ±50mK typ.
サンプル環境 真空
サンプルタイプ 熱伝導性、固体
クールダウン
時間
1~2時間 1.5~2.5時間 1.5~2.5時間 2~3時間 1.5~3時間 2~2.5時間
振動 低振動
<40 nm
サイズ 細型コンパクト
(磁場印加など)
コールドヘッド位置 任意 トップ 任意
光学窓
高さ typ. 56~84cm 71~99cm 71~99cm 66~94cm 61~89cm 66~94cm
重量 typ. 16~29kg 17~30kg 17~30kg 17~30kg 16~30kg 16~30kg
光学窓
ブロック部寸法
83~85mm角 38mm角 83~85mm角 83~85mm角 83~85mm角
メンテナンス
間隔
13,000時間

本体・コールドヘッド

1. クライオスタット本体

  • CCS-100 :光学観察窓付き(真空・熱伝導冷却)
  • CCS-300S :コンパクト、光学観察窓付き(真空・熱伝導冷却)
  • CCS-300ST :コンパクト、光学観察窓無し(真空・熱伝導冷却)
  • CCS-400 :光学観察窓付き、高温500K対応(真空・熱伝導冷却)
  • CCS-400H :光学観察窓付き、高温800K対応(真空・熱伝導冷却)
  • CCS-XG :低振動 防振型、光学観察窓付き(真空・熱伝導冷却)
  • CCS-900 :熱伝導による冷却が困難な形状のサンプルや、粉体、液体などは 熱交換ガス冷却式の CCS-900 をご検討ください。

2. コールドヘッド

一部のコールドヘッドは無負荷時の基本温度は同じですが、冷却能力が異なるため異なる熱負荷に対応できます。詳細についてはお問合せ下さい。

 
  • 202 :ベアヘッド冷却能力 2W @ 20K
  • 204 :ベアヘッド冷却能力 7W @ 20K
  • 204N :ベアヘッド冷却能力 3W @ 10K
  • 101 :ベアヘッド冷却能力 0.2W @ 4.2K
  • 408 :ベアヘッド冷却能力 1W @ 4.2K
  • 412 :ベアヘッド冷却能力 1.25W @ 4.2K
  • 415 :ベアヘッド冷却能力 1.5W @ 4.2K
  • 418 :ベアヘッド冷却能力 2W @ 4.2K

サンプルホルダー・電気配線・光学窓材

1. サンプルホルダー    詳細はこちら☞

計測用途に合わせて、クライオスタット内にサンプルを取付けるための サンプルホルダーを用意しています。サンプル直近の温度モニターのために、制御用温度センサーとは別に サンプルホルダーに温度センサーを取付けて温度を計測することも可能です。
サンプルホルダーの種類については サンプルホルダーオプション を参照ください。user自作治具を取付ける事も可能です。
(サンプルマウント: CCS-100/400型:φ1.5 inch / CCS-300型:φ0.63 inch)

  • SH-RESISTIVITY-1.5-STD :電気計測・抵抗測定
  • SH-OPTICAL-1.5-STD :光学計測
  • SH-OPTICAL-1.5-800 :光学計測、高温800K対応
  • SH-BLANK-1.5-STD :ブランク
  • SH-BLANK-1.5-800:ブランク、高温800K対応
  • その他 :プローバ―pin など
       
 

2. 電気配線フィードスルー    詳細はこちら☞

ユーザーの測定セットアップニーズに合わせて、配線したフィードスルーの提供も可能です。
詳細については 電気配線フィードスルーオプション を参照ください。

 ・多pin:10pin、19pin、26pin、32pin
 ・同軸:BNC、Triaxial、SMA
 ・ブレイクアウトBOX など

    

 

3. 光学窓材    詳細はこちら☞

必要な波長に応じて光学窓材を選択できます。詳細については 光学窓材オプション を参照ください。

 ・Fused silica、Sapphire、Zinc selenide、Zinc sulfide、Diamond、Polypropylene、
  Crystalline quartz、Kapton、Mylar、 アルミブランクプレート(光学窓不要の場合, option) など

その他のオプション

1. 校正付温度センサー・PID温度コントローラ

■校正付 温度センサー

クライオスタットには、PID温度制御用の 校正付温度センサー:シリコンダイオードDT670* が1つ標準装備されています。(*高温モデルは熱電対)
温度制御用 温度センサーとは別に、追加でサンプルホルダーに温度センサーを取付けて サンプル直近の温度を計測する事も可能です。
また、他のセンサーも利用可能です。

 
  • CX-1050-CU-HT-1.4M :磁場の影響を受けにくいCernoxセンサー(校正済み)
  • 熱電対 :CCS-400-H型(高温モデル)用、要問合せ
     
■PID温度コントローラ

クライオスタットには、温度コントローラ335型1台が標準装備されています。

 
  • 335型 :2ch入力温度コントローラ
  • 336型 :4ch入力温度コントローラ
  • 335-3060型 :4ch入力温度コントローラ(3060型熱電対オプションカード付)
  • 336-3060型 :2ch入力温度コントローラ(3060型熱電対オプションカード付)

2. 計測・制御

■計測制御ソフトウエア MeasureLINK-MCS

スクリプト開発ライセンス付きのMeasureLINK-MCSソフトウェア。クライオスタットシステムモニタリング、Lake Shore の計測器や サードパーティ機器の計測制御が可能です。購入したバージョンの生涯アクティベーションと、Lake Shore社製機器ドライバ、チャートレコーダー機能、およびドラッグ&ドロップ測定シーケンスを備えています。一部アプリケーションパックは別売りとなります。


ロックインアンプ内蔵ソースメジャーユニット M81型

温度-電気測定(I-V抵抗, 微分抵抗測定) に最適な高感度測定器です。AC+DC出力も可能な精密電源と、微小レベルのDC測定 及び ロックインAC測定機能を有し、低抵抗から高抵抗まで幅広いレンジの測定を行えます。詳細はこちら M81型 を参照ください。

  • M81-SSM-X :X=2, 4, 6チャンネルを備えたM81型SMU
           ※組み合わせるソースモジュール、測定モジュールは以下をご参照ください。
  • VM-10 :AC/DC電圧測定モジュール+ロックインアンプ
  • BCS-10 :AC/DC平衡電流ソースモジュール
  • CM-10 :AC/DC電流測定モジュール+ロックインアンプ
  • VS-10 :AC/DC電圧ソースモジュール

3. コンプレッサー

標準の水冷式コンプレッサーの代わりに、空冷式コンプレッサーを選択

4. サポートスタンド

  • XG-STAND :ヘリウム交換ガスチャンバー内でコールドヘッドを吊り下げるためのプーリー付きの低振動サポートスタンド(CCS-XGのみ)
  • エラストマー製コールドヘッドサポート :コールドヘッドサポートスタンドが不要になりますが 振動レベルが高くなります。(CCS-XGのみ)
  • 光学テーブル用クライオスタット取付けスタンド(一部機種に付属)