Stations Cryogéniques de Sonde - Microscopes et Options d'Éclairage Disponibles pour les Stations Cryogéniques de Sonde du Rivage Cryotronics de Lac

Sujets Couverts

Mouvement Propre
Introduction
Options de Microscope
Caractéristiques de Microscope
Images Extérieures Hautement Réfléchies
Images Extérieures Diffuses
Définition
Cotes de Station de Sonde
Conclusion
Remerciements

Mouvement Propre

Lake Shore Cryotronics, Inc. est une société à capital privé qui a été une amorce internationale dans le développement des technologies novatrices de mesure et de contrôle depuis 1968. La philosophie du Rivage de Lac a été de continuer à réinvestir en soi avec un budget de recherche et développement qui est de 100 pour cent au-dessus de la moyenne nationale pour des compagnies d'instrumentation.

Introduction

Les stations cryogéniques de sonde de Rivage de Lac sont disponibles dans un large éventail de modèles et de capacités. Ces instruments autorisent des scientifiques et des chercheurs pour vérifier un large éventail de matériaux dans les environnements extrêmes. Un microscope optique équipé de station de sonde laisse visualiser et l'emplacement de la sonde dirige sur les contacts témoin. Cette note décrit la sélection des options de microscope de station de sonde disponibles et discute brièvement des facteurs que les chercheurs devraient considérer en sélectant une option de microscope.

Des caractéristiques de Microscope seront révisées et liées à la qualité des images. La sélection des options de source lumineuse sera examinée, et des recommandations basées sur des propriétés de surface témoin seront présentées. En Conclusion, nous présenterons un ensemble de microscope et sonderons les cotes de station avec lesquelles les utilisateurs peuvent développer leurs propres surfaces adjacentes optiques.

Options de Microscope

Le Rivage de Lac offre quatre microscopes différents pour l'usage sur les stations cryogéniques de sonde. Il y a deux options différentes de zoom, chacune avec deux choix de l'éclairage. Le Zoom est le taux de la modification d'agrandissement disponible pour le microscope. Les deux disponibles sont le Zoom 70 (taux de 7:1) et le Zoom 160 (taux de 16:1). Les deux options de allumage sont une lumière de sonnerie (le schéma 1) ou éclairage coaxial (le schéma 2).

Le Schéma 1. Zoom 70 avec l'option d'éclairage de sonnerie

Le Schéma 2. Zoom 160 avec l'option coaxiale d'éclairage

La distance de fonctionnement d'un microscope est la distance du dernier élément optique au plan focal. Le microscope est en dehors du puits à dépression de la station de sonde. Le plan focal doit être sur la scène témoin, ainsi la distance de fonctionnement du microscope doit être grande. La distance de fonctionnement pour toutes les stations de sonde excepté la station supraconductrice de sonde d'aimant de zone horizontale et la station de sonde d'électro-aimant est de 89 millimètres pour des options coaxiales d'éclairage. Pour les options d'éclairage de sonnerie, la distance de fonctionnement est grimpée jusqu'à 114 millimètres pour faciliter l'espace supplémentaire requis pour monter la lumière de sonnerie. Pour la station supraconductrice de sonde d'aimant de zone horizontale et la station de sonde d'électro-aimant la distance de fonctionnement est grimpée jusqu'à 181 millimètres pour les deux sources lumineuses. C'est nécessaire à cause de la plus grande hauteur de cavité de ces stations de deux sondes. L'effet de la grande distance de fonctionnement est la limitation d'agrandissement du microscope. Dans la prochaine partie, les spécifications détaillées des microscopes sont récapitulées.

La source lumineuse coaxiale est conçue pour illuminer l'échantillon avec la perpendiculaire légère à l'échantillon. Si l'échantillon est hautement réfléchi, presque toute la lumière se réfléchit de la surface de nouveau dans le microscope. Comparez ceci à la réflexion d'une surface diffuse. La lumière est réfléchie dans tous les sens (la loi de cosinus), et peu de la lumière réfléchie trouve son chemin de nouveau dans le microscope. La lumière réfléchie de la surface diffuse est accablée par la lumière réfléchie des hublots de la station de sonde. L'image des surfaces diffuses avec la source lumineuse coaxiale manque du contraste.

Juste l'opposé s'applique à la lumière de sonnerie. La source lumineuse est une sonnerie montée autour du microscope. Sur les surfaces hautement réfléchies, la lumière réfléchie de la sonnerie manque les éléments de microscope. L'image des surfaces hautement réfléchies est sombre avec la lumière de sonnerie. Cependant, des surfaces diffuses, la lumière dispersée se réfléchit dans tous les sens. Les réflexions des hublots manquent principalement le microscope, donnant de bonnes images des surfaces diffuses avec la lumière de sonnerie. L'Utilisation de la lumière de sonnerie sur les surfaces diffuses donne également des ombres et suite de l'image 3D.

Chaque microscope est fourni avec une Caméra ccd (qui des supports sur le microscope avec un support normal de C) et moniteur.

Caractéristiques de Microscope

Le cahier des charges optique pour chacun des microscopes est récapitulé dans le Tableau 3. Le cahier des charges d'agrandissement est l'agrandissement optique du microscope et ne comprend pas l'agrandissement de la Caméra ccd. Le champ de vision, l'ouverture numérique, et la profondeur du foyer dépendent de la configuration de zoom du microscope. Le tableau présente les valeurs à l'agrandissement minimum (zoom) et à l'agrandissement maximum (zoom). Ces variables varient continuellement avec le zoom du zoom minimum au zoom maximum.

Résumé du Tableau 3. des caractéristiques de microscope

Pour tous les modèles excepté CPX-HF, EMPX-HF, et FWPX

Étendue

WD (millimètre)

Agrandissement Minimum

Agrandissement Maximum

 

 

Agrandissement

Champ de Vision (millimètres)

Ouverture Numérique

Profondeur du Foyer (millimètres)

Agrandissement

Champ de Vision (millimètres)

Ouverture Numérique

Profondeur du Foyer (millimètres)

Resolution* (µm)

Z70-CL

89

1,5

2,4 x 3,2

0,024

0,95

10,5

0,34 x 0,45

0,08

0,085

4

Z70-RL

114

1,1

3,2 x 4,2

0,018

1,7

7,9

0,45 x 0,61

0,06

0,15

4

Z160-CL

89

1

3,6 x 4,8

0,009

6,8

16

0,22 x 0,30

0,15

0,024

4

Z160-rL

114

0,75

4,8 x 6,4

0,0068

12,1

12

0,30 x 0,40

0,11

0,043

4

Pour CPX-HF, EMPX-HF, et FWPX

Étendue

WD (millimètre)

Agrandissement Minimum

Agrandissement Maximum

 

 

Agrandissement

Champ de Vision (millimètres)

Ouverture Numérique

Profondeur du Foyer (millimètres)

Agrandissement

Champ de Vision (millimètres)

Ouverture Numérique

Profondeur du Foyer (millimètres)

Resolution* (µm)

Z70-CL

181

0,75

4,7 x 6,3

0,012

3,8

5,2

0,68 x 0,91

0,024

0,034

8

Z70-RL

181

0,75

4,7 x 6,3

0,012

3,8

5,2

0,68 x 0,91

0,024

0,034

8

Z160-CL

181

0,5

7,2 x 9,6

0,0045

27,1

8

0,45 x 0,60

0,076

0,1

8

Z160-rL

181

0,5

7,2 x 9,6

0,0045

27,1

8

0,45 x 0,60

0,076

0,1

8

*Typical - la définition est configuration et fonctionnement de station condition-dépendants

Images Extérieures Hautement Réfléchies

Le premier cas est une surface hautement réfléchie d'une jonction magnétique de tunnel. Le Schéma 3 est l'image par un microscope du zoom 70 avec l'éclairage coaxial. L'agrandissement est à la valeur minimum. Les quatre cercles d'or sont des contacts de premier côté. Les diamètres des contacts sont le µm 100 le µm, 50 le µm, 25 le µm et 10.

Le Schéma 3. surface Hautement réfléchie par un zoom 70 avec une lumière coaxiale

Le Schéma 4 est le même échantillon par un microscope du zoom 70 avec une lumière de sonnerie. Notez que l'image est beaucoup plus sombre et le contact de 10 µm est à peine resolved. À Mesure Que l'agrandissement est augmenté le manque de contraste du contact de dessus devient plus mauvais.

Le Schéma 4. surface Hautement réfléchie par un zoom 70 avec une lumière de sonnerie

Images Extérieures Diffuses

Le Schéma 5 est l'image d'un FET surface-monté par un zoom 70 avec une lumière coaxiale. Le Schéma 6 est le même FET avec une lumière de sonnerie. Notez qu'avec la source coaxiale l'image manque du contraste et de n'importe quelle couleur. Avec la lumière de sonnerie, les couleurs sont rendues correctement avec le bon contraste et les ombres.

Figure le FET 5.Ssurface-mounted par un zoom 70 avec une lumière coaxiale.

Le Schéma 6. surface-est monté le FET par un zoom 70 avec une lumière de sonnerie

Définition

La définition du microscope dépend d'un grand choix de paramètres, y compris les vibrations du montage de station de sonde, du microscope exact utilisé, et de la qualité de la Caméra ccd, notamment. Le Schéma 7 est une illustration d'une carte-test 1951 de définition de l'U.S. AIR FORCE montrant les groupes 6 et 7. L'écartement entre les lignes pour le groupe 6 fonctionne du µm 7,3 au µm 4,3. L'écartement entre les lignes pour les groupes 7 fonctionne du µm 3,9 au µm 2,2. Cette illustration est par un zoom 70 au zoom maximum avec une lumière de sonnerie. La définition est le µm environ 4. La configuration est une configuration négative (les lignes sont la région en verre et entre les lignes est le métal). Le Schéma 8 est le même objectif utilisant le zoom 70 avec une lumière coaxiale. La définition est le µm environ 3. Le Schéma 9 est le même objectif utilisant un zoom 160 avec une lumière de sonnerie. La définition est le µm environ 4. Le Schéma 10 est le même objectif utilisant un zoom 160 avec une lumière coaxiale. La définition est le µm environ 2.

Le Schéma 7. carte-test 1951 de définition de l'U.S. AIR FORCE affichant les groupes 6 et 7 par un Z70 au zoom maximum avec une lumière de sonnerie ; la carte-test est une image négative

Le Schéma 8. carte-test 1951 de définition de l'U.S. AIR FORCE affichant les groupes 6 et 7 par un Z70 au zoom maximum avec une lumière coaxiale ; la carte-test est une image négative.

Le Schéma 9. carte-test 1951 de définition de l'U.S. AIR FORCE affichant les groupes 6 et 7 par un Z160 au zoom maximum avec une lumière de sonnerie.

Le Schéma 10. carte-test 1951 de définition de l'U.S. AIR FORCE affichant les groupes 6 et 7 par un Z160 au zoom maximum avec une lumière coaxiale ; la carte-test est une image négative

Cotes de Station de Sonde

Le Schéma 11 est un résumé de la hauteur de travail des microscopes et des cotes du couvercle de cavité de station de sonde pour échantillonner le stade. Il peut être utile pour les chercheurs qui veulent concevoir leurs propres accessoires optiques.

Le Schéma 11. Résumé de la hauteur de travail des microscopes

Cotes du Tableau 2. du couvercle de cavité de station de sonde pour échantillonner le stade

Étendue

B - distance de fonctionnement (millimètres)

B - À HAUTE FRÉQUENCE de la distance de fonctionnement (millimètre)

Z70-CL

89

181

Z70-RL

114

181

Z125-CL

89

181

Z125-RL

114

181

Z160-CI

89

181

Z160-RL

114

181

Modèle

A (millimètre)

C (millimètre)

TTPX

63

111

CPX

65

115

CPX-VF

82

131

CPX-HF

133

182

EMPX-HF

98

146

FWPX

99

181

Conclusion

Cette note a décrit les microscopes et les options disponibles pour le Lac Étayent les stations cryogéniques de sonde. Des Recommandations et les caractéristiques pour sélecter un microscope et allumer des options ont été présentées.

Remerciements

Le Rivage de Lac voudrait remercier M. John Xiao de l'Université du Delaware de fournir les images magnétiques de jonction de tunnel utilisées dans cette note.

Rivage Cryotronics de Lac Source

Pour plus d'informations sur cette source visitez s'il vous plaît le Rivage Cryotronics de Lac

Date Added: Oct 19, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:10

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