脈沖強磁場低溫物性測量平臺

用于基礎科學研究的脈沖強磁場一般磁場都較高，至少大于20T以上。脈沖磁體也都需要用液氮冷卻。當前，科學家們專門開展了脈沖強磁場下物性研究的測量方法，可以開展諸如磁學，電輸運，光學等學科的研究。脈沖強磁場低溫物性測量平臺就是將低溫和脈沖強磁場作為測量環境，結合多種測量手段的物性測量系統。可以輕松勝任高脈沖場下的電學、磁學和光學等學科的研究，是研究高脈沖場下材料物性的綜合性大平臺。

CryoPulse系統是強大的低溫脈沖強磁場實驗平臺。對于測量磁輸運，臨界電流，磁化強度和磁光學實驗，Metis公司能夠提供全溫區的低溫環境，多種測量桿以及信號處理設備。模塊化的電源設計允許用戶輕易將系統升級到更高脈沖磁場強度和更長的脈沖時間。CryoPulse測量平臺提供了在強脈沖磁場（B>30T）及低溫環境下的測量技術。它非常適用于做以下方面的研究工作：

1、同步施加脈沖磁場和電流（CryoPulse-BI），可以測量低溫下超導材料的性能。（變溫及高場下的臨界電流密度，臨界場）

2、spin-Peierls化合物的磁性質，Mn基氧化物巨磁電阻材料，氧化鐵石榴石化合物。（磁滯回線，變溫變場磁化曲線，磁電阻測量）

3、低維半導體結構的光致發光，如自組裝量子點和量子阱。（光致發光，能代結構等）

主要特征：

- **可達80T測量環境

- 測量溫度區間從4K到室溫

- 模塊化設計允許用戶輕易升級至更強的磁場或更高的能量

- 快速樣品更換

- 針對不同的應用開發了多種測量樣品桿

Cryopulse低溫脈沖強磁場實驗平臺

CryoPulse由四個基本部分構成:

1、標準CDM-X電容放電電源（圖1）

- 能量大于32KJ，每個能量模塊為4KJ

- 電壓為3000V

- 可編程控制器控制設備并具有圖形顯示

- 可選用不同的dB/dt進行實驗

圖1、CDM-X電容放電電源

2、脈沖磁體（圖2）（以32T磁體為例）

- 對**磁場、脈寬和磁場均勻度進行優化設計

- 典型的磁體孔徑為20－54mm

- 脈沖上升時間為6.2ms

- 磁體需要用液氮冷卻　　

圖2、脈沖磁體磁場強度與距離關系曲線

3、數據采集系統（圖3）

- 計算機內集成高速多功能16bit數據采集卡，掃描速度為1MS/s

- 測量通道包括：磁場，時間，樣品電流和樣品信號

- 數據采集系統能安全連接至用戶計算機

- 基于Visual Basic軟件的數據采集、顯示以及系統控制

圖3、數據采集系統

4、低溫實驗杜瓦（圖4）

- 液氮實驗杜瓦

- 液氦實驗杜瓦

- 溫度控制通過針尖閥，加熱器以及溫控儀

- 二極管溫度計

- 可更換cold finger內徑17mm，可提供15mm樣品空間

- 磁體支架包括磁體和杜瓦之間的振動隔離系統

- 從頂部安裝實驗杜瓦，**可容納外徑為25mm的測量桿

- 樣品桿適用于電輸運、磁輸運、光致發光以及臨界電流等測量。

圖4、脈沖磁體與實驗杜瓦

CryoPulse產品分類：

CryoPulse-BI：超導材料的電輸運特性測量

CryoPulse-MO：磁光學測量

CryoPulse-MT：磁場下的電輸運測量

CryoPulse-BM：變溫變場下的磁化強度測量