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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