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

低温制御･電気特性測定システム（光学窓付） CryoComplete

特長システム構成アプリケーション仕様 MeasureLINK™ソフトウェア

低温物性測定システム　CryoComplete
VPF-100型　クライオスタット
クライオスタット構造
真空・熱伝導冷却イメージ
プロセスビュー　温度モニタ、計測モニタ
MeasureLINK 計測制御ソフトウエア

低温制御＋電気特性計測統合システム（光学窓付）

CryoComplete™は、LN₂液体窒素～500KのPID温度制御されたクライオスタット環境下で、高感度 nV、低ノイズ/低リーク仕様を保証された温度-電気(I-V)特性評価を行える測定システムです。I-V計測は DC+ACも可能な高精度電源と DCだけでなくロックインアンプ同期測定もできる M81型ソースメジャーユニットにより広い範囲の抵抗、微分抵抗測定を行えます。モジュール追加で同期2ch印加+2ch測定の I-V計測も可能です。半導体、超伝導、熱電、量子･スピントロニクスデバイスなどの計測に活用できます。付属の計測ソフトウエア(MeasureLINK) により温度制御と併せて印加スイープ・測定や、データ収集、グラフ表示を行えます。

(株)東陽テクニカ　脱炭素・エネルギー計測部
03-3245-1103
e-mail：keisoku[at]toyo.co.jp

特長

CryoComplete™ は、温度制御環境下にて電気特性評価を行えるシステムです。フィードスルー配線済の充填式 LN₂クライオスタット(光学窓付)を備え、付属の計測制御ソフトウエアにより温度スイープしながら事前に作成された I-V測定シーケンスを実行、グラフ表示、データ収集を行えます。
計測には、M81型ロックインアンプ内蔵ソースメジャーユニットを採用し、AC重畳も可能な精密電源と微小レベルのDC測定と Lock in Amp測定機能を有し、それらを組み合わせた高感度I-V（抵抗/微分抵抗）測定が可能です。
通常はクライオスタットと計測機器を別々に購入するため、結線作業をユーザー自身で行う場合はシステム全体のノイズ電圧/リーク電流などは保証されていませんが、CryoComplete™システムはLake shore低温計測技術チームが計測器からクライオスタットまで全てを設計し、システム仕様として提供しますので安心してご使用いただけます。
サンプルホルダや光学窓材は、測定用途に応じて交換可能です。またユーザー製作品を取付ける事も可能です。

■PID温度制御：
温度範囲： LN₂液体窒素～500K（＊LHe～800Kも対応可能、要相談）
温度安定度： ±50mK

■高感度測定のために保証された低ノイズ/低リーク仕様
リーク電流： 50pA@10V(BNC)、または 0.05pA@10V(guarded Triaxial）
電圧ノイズ： <5nV/√Hz@83Hz
測定ノイズ(1/f)： <100nV

■計測
電圧測定： 1nV～10V、DC測定/AC測定/ロックインアンプ測定
電流源： 1pA～100mA、 DC/AC/DC+AC、（100µHz～100kHz）
抵抗測定範囲： 100µΩ～1GΩ*（*上限はDC測定の場合）
（＊電圧印加－電流測定も対応可能）

システム構成

M81型ロックインアンプ内蔵ソースメジャーユニット
本システムには、M81‑SSM‑4型4chの本体部とBCS‑10型電流ソースモジュールと VM‑10型 DC/AC/ロックイン電圧測定モジュールが含まれています。
M81型の製品詳細はこちら

LN2 クライオスタット
VPF‑100型は、液体窒素を使用する冷媒タイプのクライオスタットです。
サンプル雰囲気は真空、77 K～500 K の任意の温度に設定可能です。
液体窒素は充填式なため、迅速かつ簡単に補充できます。
8線電気/抵抗測定用サンプルホルダが配線されています。
VPF-100型 LN2クライオスタットの製品詳細はこちら
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温度コントローラ
335型温度コントローラ、校正済みシリコンダイオード、ヒータを使用して、温度を 50 mK 以内に制御します。高度な PID オートチューニング、設定済みの温度校正データとクライオスタットのPID値により、すぐにご使用いただけます。
335型の製品詳細はこちら

MeasureLINK™ ソフトウェア
MeasureLINK ソフトウェアは、機器制御、リアルタイムグラフ表示、クライオスタット内の温度センサ情報表示など、幅広い機能を有しています。

アプリケーション

仕様

標準システム機能

【温度制御部】
　■VPF-100型クライオスタット
　■335型温度コントローラ
　■シリコンダイオードセンサ（校正付）

　・動作温度範囲：77 K ～ 500 K
　・冷媒：液体窒素
　・サンプル環境：真空中
　・温度安定性: 50 mK
　・リザーバ容量：1.2L（LN2）
　・クールダウン時間：15分
　・稼働時間：8時間@77 K
　・光学窓：4ポート、石英
　・サンプルホルダ：8つのコンタクトピンを備えた配線済みホルダ

抵抗測定と I-V 測定

【計測部】
　■M81-SSM-4型本体
　■M81-BCS-10 電流ソースモジュール
　■M81-VM-10　電圧メジャーモジュール

　・抵抗測定範囲：100 µΩ ～ 1 GΩ*（*上限はDC測定の場合）
　・ソースモード：DC、サイン波、三角波、矩形波
　・電流印加範囲：1 pA ～ 100 mA
　・電流印加周波数範囲：100 µHz ～ 100 kHz（矩形波 <5 kHz）

　・測定電圧範囲：最大10 V
　・入力インピーダンス：>10 GΩ（差動）

　・サンプルでのリーク電流：50 pA @ 10 V BNC
　　　　　　　　　　　　　　または 50 fA @ 10 V （ガード付トライアキシャル）
　・サンプルでの電圧ノイズ：<5 nV/√Hz @ 83 Hz
　・サンプルでの測定ノイズ（1/f）：<100 nV

MeasureLINK™ソフトウェア

CryoCompleteは、Lake Shore社製のシステム制御用ソフト「MeasureLINK™」で制御・測定を行います。

測定の設定およびモニタ

複数の測定項目をチャート作成でき、ドラッグ＆ドロップで容易にループ測定などの設定が可能です。モニタパネルによる温度モニタ、設定変更も容易に行えます。またレコーダー機能を使用して温度変化をグラフ表示も可能です。

　設定画面　　　　　　　　　　　　　　　　　　ループ設定機能

　
　モニタパネル　　　　　　レコーダー機能

プロセスビュー

下の様にクライオスタット内部の図には、サンプルホルダとサンプルマウントの２箇所の温度が表示されています。
（VPF-100アプリケーションの内部ビューです。）