Lake Shore Cryotronics Inc.(レイクショア / USA)

ST-500 顕微鏡用クライオスタット

ST-500は顕微鏡、イメージング、高分解能フォトルミネッセンス用にデザインされており、低熱膨張と内部での振動分離を組合わせた構造で、振動やドリフトが小さくなるよう設計されています。短い作動距離でいろいろな顕微鏡に搭載可能です。Janis製連続フロークライオスタットは寒剤を陽圧で移送するため冷却時に真空ポンプ等は不要で、ポンプからの振動を気にすることもありません。サンプルホルダーは真空中に取付けるため、透過実験にも対応できます。高効率のフレキシブルトランスファーライン、温度コントローラを組み合わせて使用すると5K~475Kの温度範囲で、±50mK以内の温度制御が可能で、校正済み温度センサーと組合せて使用すれば優れた温度制御が可能です。
また、ST-500-UCは厚さが29.6mmとST-500の半分以下の厚さなのでスペースが限られた顕微鏡への取付が可能です。

株式会社東陽テクニカ 理化学計測部
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特長

ST-500サンプルマウントエリア
ST-500システムには、柔軟で高効率の可変流量極低温剤移送ラインが含まれています。このラインは、液体ヘリウムまたは液体窒素を2段式熱交換器とサンプルマウントに供給します。 ST-500は持ち運び可能で、さまざまな構成に簡単に取り付けることができ、透過と反射の両方で使用できます。

ST-500 仕様

温度範囲 <3.5 to 475 K (standard)
初期クールダウン時間 10 K (LHe):25 min
80 K (LHe):30 min
4.2 Kまでのクールダウン時の冷媒消費量 1 L (LHe)
0.3 L (LN2)
温度安定性(コントローラー付き) <50 mK
重量 (トランスファーチューブ除く) 3.2 kg
公称冷媒消費量 LHe at 5 K: ~1.1 L/h
LN2 at 80 K: ~0.1 L/h
公称振動振幅 *1 ±15 nm
位置ドリフト *2 ±10 nm in 5 min
±60 nm in 30 min

注:仕様には光学的または実験的な熱負荷は含まれておらず、クライオスタットの設置は水平方向を想定しています。
注:トランスファーラインのフレキシブル部の長さにより仕様が変わる場合があります。
*1:光学テーブル上で測定された振動振幅。 結果は実験条件によって異なる場合があります。
*2:【データ提供 】B. B. Goldberg and M. S. Unlu, Departments of Physics, ECE and Photonics Center, Boston University.

オプションの構成

  • さまざまな窓の材質とサイズ
  • さまざまなサンプルの厚さに対応する交換可能なサンプルマウント
  • 磁気光学システム(オプションの希土類磁石を含む)
  • 電気フィードスルー
  • 温度コントローラー、ポンプシステム、ストレージデュワーを含む完全なシステムソリューション

振動測定

長期ドリフトデータ

ST-500 long term drift data from University of Oxford, Janis Research, cryogenics Data taken by K.H. Lee (University of Oxford)

オックスフォード大学のテイラーグループは、ST-500クライオスタットドリフトのいくつかの特性評価を実施しました。 特性評価は、時間の経過に伴う単一のQDの追跡に基づいており、テスト結果は、約2 nm / minの典型的な位置ドリフトを示しています。

Reference: K. H. Lee, et al, "Registration of single quantum dots using cryogenic laser photolithography" Appl. Phys. Lett., 88, 193106, 2006.

その他の構成

コンパクトおよび超コンパクト構成 ST-500-UC

スペースの制限によりST-500の使用できない場合は、コンパクトおよび超コンパクト設計も利用できます。 ST-300-MSSuperTranクライオスタットおよびST-500-UC超小型クライオスタットの詳細を参照してください。

ST-500-UC

超高真空タイプ ST-500-UHV

ST-500-UHVは顕微鏡検査用のUHVクライオスタットです。
このクライオスタットは、標準のST-500顕微鏡クライオスタットのすでに実証済みの超低振動および熱ドリフトとUHV互換の設計機能を組み合わせたものです。この連続フロークライオスタットには、標準のST-500と同じ熱交換器設計が含まれているため、熱ドリフトが約2 nm /分と低くなっています。また、標準のST-500と同じ低いベース温度(3.8 K)とヘリウム消費量(~1.1 L / h)を備えています。175°C(~450 K)までベーキング可能で、このクライオスタットは真のUHVであり、短い作動距離測定用に構成されたビューポートを備えています。必要な透過範囲に合わせて、さまざまな窓材を利用できます。窓の厚さにもよりますが、作動距離は1mmと短くすることができます。標準のST-500と同様に、この用途の広い設計は、x-y-zモーション用の内部ナノポジショニングステージを受け入れるように変更できます。ナノポジショニングステージを組み込んだシステムは、サンプルの冷却に柔軟なUHV銅製サーマルブレードを利用しています。このクライオスタットは、反射または透過測定用に構成することもでき、電気フィードスルーを備えているため、さまざまな電気測定が可能です。
ST-500-UHVは、液体ヘリウムまたは液体窒素で使用でき、任意の方向で動作します。

ST-500-UHV

磁気測定用のサンプル拡張

磁気測定用のST-500は、磁石のボア内で使用するための拡張サンプルマウントを備えています。この拡張サンプルマウントは、個別に購入することも、最大0.5Tの永久磁石のセットで購入することもできます。

拡張サンプルマウントと永久磁石を備えたST-500を示しています。延長部の長さは発注時に指定でき、サンプルに対する磁石の位置はテフロンスペーサーを使用して固定されます。磁場の方向は、サンプル面に垂直です。

磁気測定用の拡張サンプルホルダーと真空シュラウド、標準サンプルホルダーと真空シュラウドを備えたクライオスタットをそれぞれ注文可能です。また2つのホルダーの切り替えは、サンプルを交換と同じくらい簡単です。

セットは最大5つの交換可能な磁石で構成されます。フルセットでは0.1Tの個別のステップで測定できます。既存のST-500クライオスタットは、特別なサンプルホルダー、真空シュラウドの上部プレート、および放射シールドカバーを注文するだけでアップグレードできます。

磁気測定用のサンプル拡張 磁気測定用のサンプル拡張 磁気測定用のサンプル拡張

マイクロマニピュレーション極低温プローバー

ST-500シリーズプローブステーションは、ウェハーとデバイスに真空および極低温プロービングを可能にする高性能研究用機器です。
ST-500クライオスタットは、これらのプローブステーションのプラットフォームであり、優れたサンプル位置安定性を提供する低振動技術を備えています。
MEMS、ナノスケールエレクトロニクス、超伝導、強誘電体、材料科学、光学など、さまざまなアプリケーションに対応します。

マイクロ分光オプション
ST-500で使用するように構成された特殊なダイヤモンドアンビルセル(Diacell®CryoDAC-ST)はeasyLab TechnologiesLtdから入手できます。ST-500で使用するように構成された特殊なダイヤモンドアンビルセルはD'Anvilsから入手できます。
attocubeのナノポジショニングステージ

ナノポジショニングステージは、ST-500に取り付けて、多くの短作動距離アプリケーションに使用できます。 この設計では標準のST-500クライオスタットをベースとして使用しているため、既存のクライオスタットをattocube構成にアップグレードできます。 これらの写真は、光学テーブルと接続する下部に取り付けられた特別なフランジを備えたST-500-attocubeを示しています。
イクロ分光オプション
イクロ分光オプション
attocubeのナノポジショニングステージ
直径11インチの真空シュラウドを備えた特別なST-500-LGV

お客様が設計したサンプルホルダーは非常に大きいため、直径11インチの大きな真空シュラウドを使用しました。
電気測定用のブレイクアウトボックスアクセサリ

電気測定のために複数のフィードスルーを必要とするお客様のために、Janisはブレイクアウトボックスの製作が可能です。 写真は、Oリングで密閉された上部と下部のウィンドウとブレイクアウトボックスを備えた特別なST-500を示しています。
直径11の真空シュラウドを備えた特別なST-500-LGV 電気測定用のブレイクアウトボックスアクセサリ
サンプルエクステンションとブレイクアウトボックスアクセサリ Oリングで密閉された上部と下部のウィンドウ

エポキシシールできない柔らかい窓が必要なお客様のために、Oリングシールを使用して窓を取り付けるオプションを提供しています。 下部ウィンドウは、クライオスタットの底面と同じ高さになるように凹んでいます。 写真は、上部と下部のウィンドウがOリングで密閉されたクライオスタットを示しています。 このクライオスタットは、ブレイクアウトボックスも備えていました。
サンプルエクステンションとブレイクアウトボックスアクセサリ Oリングで密閉された上部と下部のウィンドウOリングで密閉された上部と下部のウィンドウ
特別なNW-50トップフランジを備えたST-500

写真は、お客様の既存の機器とベローズとで接続するための特別なNW-50トップフランジを備えたモデルST-500を示しています。
2つの特別なサンプルホルダーと黒色アルマイトベースプレートを備えたST-500

2つの特別なサンプルホルダー(DIPソケットと特別な顧客設計)、黒色の陽極酸化アルミニウムベースプレートがあります。 ベースプレートはお客様の仕様に合わせて設計されているため、お客様は独自のセットアップでST-500を取り付けることができます。 ST-500は垂直に操作されます。 このベースプレートの設計には、アダプターフランジが必要です。 ベースプレートにタップ穴の代わりにクリアランス穴がある場合、お客様は、特別なハードウェアを独自に用意することなく、ST-500を光学ベンチに直接取り付けることができます。
サンプルエクステンションとブレイクアウトボックスアクセサリ Oリングで密閉された上部と下部のウィンドウ
光学テーブル用取付フランジ

このST-500には、光学テーブルにボルトで固定できる取り付けフランジが含まれています。
スペアトッププレート

写真は、ST-500顕微鏡クライオスタットのアクセサリまたはアップグレードとして利用できるスペアのトッププレートを示しています
サンプルエクステンションとブレイクアウトボックスアクセサリ Oリングで密閉された上部と下部のウィンドウ
ST-500で使用するための特別なXYマニピュレーターステージ 高解像度顕微鏡用の超伝導磁石

高安定顕微鏡用クライオスタットで動作するように設計されたこのシステムは、最大6 Tの磁場中で顕微鏡測定が可能です。このシステムには、サンプルのスキャンとフォーカシング用のxyz変換ステージが付属しており、ヘリウムでの磁気光学イメージング用に設計されています。
ST-500で使用するための特別なXYマニピュレーターステージST-500で使用するための特別なXYマニピュレーターステージ 高解像度顕微鏡用の超伝導磁石