LHe液体ヘリウムフロー クライオスタット(真空・熱伝導冷却) ST-100/100-H

電気特性計測・光学分析に 光学窓付

ST-100型は、光学窓を備えた LHe液体ヘリウムフロー式クライオスタットのスタンダードモデルです。2K typ.から800K の広い範囲で温度制御を行えます。寒剤はLN2液体窒素でも使用可能です。サンプル雰囲気は真空で、コールドヘッド-サンプルホルダを通じて熱伝導でサンプルを冷却します。寒剤は自加圧型デュアの陽圧によりクライオスタットへ供給するので、ポンプ排気(減圧)による振動はありません。測定用途に応じて、サンプルホルダ、配線フィードスルー、光学窓材を選択できます。ヘリウム液化・再循環冷却器 RGC4と併用してLHeフリーで運用することも可能です。
 

株式会社東陽テクニカ 理化学計測部
phone03-3245-1103
Mail:keisoku[at]toyo.co.jp

特長

主な特長

ST-100型は、多くの納入実績がある LHe液体ヘリウム クライオスタットのスタンダードモデルです。2K typ.~500K、又は~800Kの広範囲にわたり温度制御を行えます。減圧操作により 4.2K typ.未満の温度での運転も可能です。
Lake shore温度コントローラ(335型等)によりPID制御を行うことで±50mK typ.の温度安定性を得ることができます。付属するトランスファーチューブは スーパーインスレーションを用い高効率で、フレキシブル部は標準約1.8m、冷媒の流量を調整できるフローバルブ付きです。寒剤はデュアの陽圧によりクライオスタットへ移送するので、別途 排気(減圧)ポンプを用いる必要が無く ポンプによる振動はありません。

  • 温度範囲:2.5K typ.~500K、又は ~800K
  • サンプル雰囲気は真空、熱伝導により冷却
  • 優れた熱特性、迅速な冷却:約15分 to 5K
  • 4方向光学窓付、反射/透過 光学測定対応
  • 寒剤はポンプを用いずデュアの陽圧により移送、ポンプの排気による振動無し
  • PID温度制御用 校正済み温度センサーと ヒーターを内蔵(ST-100-H型 高温モデルは E熱電対)
  • 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
  • 液体窒素でも使用可能
モデル 光学窓 最低温度 最高温度
ST-100型   2K typ. 500K
ST-100-H型 2K typ. 800K 高温対応
ST-300型 2K typ. 500K 細型:外寸44.5mm角
ST-300-C型 〇* 2K typ. 500K 薄型:外寸15.9mm

液体ヘリウム無しで使用可能に:ヘリウム液化・再循環冷却器 RGC4(option)

ST-100型は、ヘリウム液化・再循環冷却器 RGC4と併用することで、液体ヘリウム無しで使用することが可能になります。入手が難しい液体ヘリウムを用意する必要は全く無く、デュアからの寒剤移送の手作業も必要はありません。また、冷凍機クライオスタットと比べて 振動ノイズの影響を抑えることが出来ます。特に振動を嫌う計測や 光学分析にも最適です。

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。

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、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。

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。

ST-100型 / ST-100-H型 仕様

ST-100型 ST-100-H型
温度範囲 2K typ. to 500K 2K typ. to 800K
初期クールダウン時間 約15分 to 5K
温度安定性(コントローラ制御) 50mK typ. (*1)
クライオスタットの使用向き 任意 (*2)
寒剤消費量(LHe、室温から最低温度) 0.4L
寒剤消費量(LHe、5K) 0.6L/時
寒剤消費量(LHe、80K) 0.1L/時
フロー開始時に必要な真空度 ~10E-3 Torr
動作時の真空度 ~10E-5 Torr
寸法・重量
本体高さ 583mm
サンプルエリア内径 φ62mm
サンプルサイズ <φ32mm
重量(トランスファーライン除く) 約4.6kg
トランスファーライン(出荷時) 9.1Kg

(*1)温度コントローラ335、336を用いた場合、ST-100-H型は 80K~800Kの場合 (2)非垂直動作時は冷媒消費量が高くなる可能性があります

光学SuperTranクライオスタットの典型的な寒剤消費量

ST、STVP クライオスタットの典型的な寒剤消費量

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。

 
  • SH-RESISTIVITY-1.25-STD :電気計測・抵抗測定
  • SH-OPTICAL-1.25-STD :光学計測
  • SH-OPTICAL-1.25-800 :光学計測、高温800K対応
  • SH-BLANK-1.25-STD :ブランク
  • SH-BLANK-1.25-800:ブランク、高温800K対応
  • その他 :プローバ―pin、DIPソケット、LCC、FTIR用 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。
磁場印加環境の場合、高温対応など、他のセンサーに交換可能です。

  • 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)

■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台が付属しています。

  • 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
     

その他の構成

■特注ST-100
上部フランジからサンプル領域まで2本のセミリジッドケーブルが取り付けられています。
ポリエチレン窓(x2)と溶融石英窓(x2)を備えたコンパクトな窓ブロックを備えています。
■ConFlatフランジからLadishフランジへのアダプター
ST-100を2.75インチのConFlatフランジを備えたUHVチャンバーに取り付けることができるConFlatフランジ/ Ladishフランジアダプターを示しています。
これはST-100をUHVチャンバーに配置する最も簡単な方法ですが、ST-100はUHVと互換性がないことに注意してください。
特注ST-100 ConFlatフランジからLadishフランジへのアダプター
■皿ネジ穴オプション付きの標準ウィンドウブロック
標準品は、ウィンドウブロックのリテーナになべネジを使用します。これにより、ウィンドウブロックの両側に約0.125インチのスペースが生じます。
この スペースが問題になる場合は、この写真に示すように、フラットヘッドネジを使用できるように、リテーナの皿ネジ穴についてお問合せください。このオプションは、Oリングで密閉されたウィンドウを備えた、ほとんどのウィンドウブロックで提供できます。
このオプションは、VPF-100、VPF-800、ST-100、CCS-150、CCS-100 / 202、CCS-100 / 204、およびSHI-4-2で使用できます。
■特注ウィンドウブロック
特別に変更されたウィンドウブロックを備えたST-100を示しています。 窓のうち2つは、標準の直径41mmのクリアビュー溶融石英です。 他の2つの窓は、直径66mmの特注クリアビュー溶融石英です。
このウィンドウブロックは、VPF-100、SHI-4-2、SHI-4-5、SHI-4、CCS-150、CCS-450、CCS-100 / 202、およびCCS-100 / 204など、他の多くのシステムでオプションとして使用できます。
(CCS-100 / 204は、別のウィンドウブロックを使用する大きな窓を使用します。)詳細についてはお問い合わせください。
皿ネジ穴オプション付きの標準ウィンドウブロック 変更されたウィンドウブロック