Criostato ottico cryogen free a vibrazioni ultra basse con magnete superconduttore

OptiCool da Quantum Design

L’Opticool è una piattaforma unica nel suo genere che integra una serie di innovazioni che permetteranno lo sviluppo di nuove tecniche e nuovi setup.
L’Opticool è stato realizzato per aprire nuove strade nell’ambito della microscopia e quindi è stato progettato per installarsi su banco ottico e garantire livelli di vibrazione al campione minimi (pochi nm).
Il cuore del sistema, e la principale differenza con altri criostati per la microscopia, è certamente la presenza di un magnete superconduttore per la generazione di campi magnetici intensi mantenendo il criostato su banco ottico.

Oggi, oltre al consolidato magnete brevettato, lo split coil da 7T con una svasatura che consente un accesso ottico straordinario con 7 porte laterali con NA > 0.11 e una superiore con NA > 0.7 ( ovvero 90°!), l’OptiCool può alloggiare anche un magnete vettoriale 4x1x1T con 4 finestre laterali (24.5mm di apertura utile) e 1 finestra superiore (41.5mm di apertura utile).
Lo spazio campione generoso, 89mm x 84mm, resta invariato, così come tutte le opzioni disponibili per la versione con magnete da 7T:

montaggio del campione comodo e semplificato grazie ai sample pod
cablaggio personalizzabile con linee DC, RF e accesso in fibra ottica
possibilità di integrare nanoposizionatori
accesso ottico dal basso
obiettivo da microscopio integrato in camera
kit per la riduzione della distanza di lavoro
stage per rampe di temperatura ultra veloci

Infine, come tutti i prodotti Quantum Design, l’Opticool è totalmente automatizzato e pilotabile completamente da software.

Caratteristiche

Range di temperatura: 1.7K - 350K
Magnete conico split coil da 7T o vettoriale 4x1x1T
Controllo di temperatura e campo totalmente automatici
Basse vibrazioni: <10 nm picco-picco
Volume della camera del campione: 89 mm x 84 mm
Cryogen Free

Maggiori informazioni

Sample Pods

Il porta campione dell’Opticool, il Sample Pod, offre un’ampia superficie fredda ove ancorare il campione e gli eventuali accessori utili al tuo esperimento. Il Sample Pod si innesta facilmente nel sistema e permette di estrarlo affinché si possa costruire setup di misura anche complicati, comodamente seduti al proprio tavolo di lavoro.
I pin di montaggio cableranno istantaneamente l’esperimento non appena il Sample Pod verrà reinserito nel sistema.
E’ possibile dotarsi di diversi Sample Pod per diversi esperimenti, ciascuno con un design specifico per alloggiare un particolare setup di misura e posizionarlo correttamente rispetto alle finestre e al campo magnetico.

Sample Pod standard – Dimensionabile per il posizionamento della piastra fredda da 56.4mm a 12.4mm al di sotto del centro del magnete.
Sample Pod per grandi volume – Dimensionabile per il posizionamento della piastra fredda da 131mm a 87mm al di sotto del centro del magnete.

Cablaggio

L’OptiCool può essere configurato con diverse tipologie di cavi. Fino a 5 set di cavi possono essere pre-installati su ogni criostato. I cablaggi sono dotati dei necessari connettori al Sample Pod e dei corretti ancoraggi termici.

Cablaggio al campione – Ogni set di cavi contiene 8 doppini da agganciarsi ai 4 connettori presenti sul Sample Pod per contattare il campione in maniera semplice immeditata.
Cablaggio per posizionatori – Cablaggio dedicato ai posizionatori con i quali possiamo popolare lo spazio campione. Ogni set di cavi permette di operare su colonne di movimentazione a 3 assi closed loop. In caso di utilizzo di posizionatori open loop, le linee utili al feedback posso essere utilizzate per altri scopi.
Cablaggio coassiale RF – Il set di coassiali per radiofrequenze contiene 4 cavi da 20GHz.

Obiettivo interno per microscopio

Molti esperimenti richiedono un obiettivo di alta qualità e ad alta apertura numerica (NA) posizionato vicino al campione. Per soddisfare questa esigenza, Quantum Design offre due opzioni di obiettivi compatibili con il vuoto:

obiettivo 100x con NA 0.75 e distanza di lavoro di 4 mm
obiettivo 100x con NA 0.9 e distanza di lavoro di 1 mm

In entrambi i casi, gli obiettivi sono in vuoto ma mantenuti a temperatura ambiente, per garantire il pieno sfruttamento delle loro elevate prestazioni.

Rapid Thermal Stage (RTS)

Il Rapid Thermal Stage (RTS) risolve due problemi piuttosto rilevanti negli esperimenti a temperatura variabile:

la dilatazione termica lungo la verticale della camera del campione di entità centinaia di volte superiore alla tipica profondità di campo di un obiettivo per microscopio (≲1 micron);
costanti di tempo interne molto lunghe in alcuni elementi che vanno a costituire il setup di misura, come per esempio i nanoposizionatori, il che comporta tempi di equilibratura estremamente lunghi (tipicamente molte ore).

Lo RTS infatti consente di variare la temperatura del campione lasciando inalterata quella del resto dei componenti, che vengono mantenuti a bassa temperatura. Questo permette di ottenere uno spostamento del fuoco inferiore a 30 micron sull'intero intervallo di temperatura compreso tra 1.8K e 350K: e quando la temperatura del RTS è stabile, anche la posizione del fuoco rimane stabile.

Inoltre, lo RTS consente variazioni di temperatura molto rapide grazie alle sue dimensioni ridotte: da 2K a 300K in meno di 6 minuti; da 300K a 2K in meno di 30 minuti!