NSW2 – Vektormagnet in optischem Kryostat
Die Nanoscale Workstation von Montana Instruments ist aufgrund ihres großen Probenraums und dem einfachen optischen Zugang ein sehr vielseitig einsetzbarer optischer Kryostat. So hat zum Beispiel die Arbeitsgruppe von Ania Jayich an der University of California UC Santa Barbara eine dreiachsige supraleitende Helmholtzspule in ihre Nanoscale Workstation integriert, wie in der Abbildung gezeigt. Die eingesetzten supraleitenden Magnete bieten ein magnetisches Feld von 1000 Gauß in alle drei Raumrichtungen oder 0,5 T in der Vertikalen. Der Postdoktorand Matthew Pelliccione meint hierzu: “Wir verwenden Keithley Spannungsquellen mit speziellen Schaltungen für Feldstabilität und Schutzdioden für den Fall eines Quenches*. Der schwierigste Teil der Installation war die Auslegung und das Testen der Hochtemperatur-Supraleiter-Kabel, so dass genug Wärme am Strahlungsschild und der Plattform abgeführt wird. Wir betreiben jede Spule mit 10 A bei maximalem Feld. Also werden insgesamt 30 A in den Kryostaten eingebracht. [...] Ich habe das System nun soweit, dass es gut arbeitet und kann bis zu 1000 G in alle drei Raumrichtungen gleichzeitig und bis zu 5000 G nur in z-Richtung anlegen.“
Der Probenraum der Nanoscale Workstation hat einen Innendurchmesser von 197 mm und ist mit einer kalten Lochplatte mit einem Durchmesser von 175 mm ausgestattet. Somit steht ausreichend Platz zur Verfügung, um auch größere kryogene Versuchsaufbauten, wie hier beschrieben, zu realisieren.
Falls Sie, lieber Leser, liebe Leserin, ähnlich spannende Experimente mit unseren Systemen durchführen, möchte ich Sie hiermit motivieren uns zu kontaktieren. Gerne würden wir aus Ihren Erfahrungen lernen und diese hier präsentieren.
* Als Quench wird der spontane Übergang eines supraleitenden Magneten in die normal leitende Phase bezeichnet. Dies bringt eine starke spontane Erwärmung mit sich, da die Drähte auf einmal wieder elektrischen Widerstand zeigen.
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