Stazioni Criogeniche della Sonda - Microscopi ed Opzioni di Illuminazione Disponibili per le Stazioni Criogeniche della Sonda dalla Riva Cryotronics del Lago

Argomenti Coperti

Sfondo
Introduzione
Opzioni del Microscopio
Specifiche del Microscopio
Immagini Di Superficie Altamente Riflettenti
Immagini Di Superficie Diffuse
Risoluzione
Dimensioni della Stazione della Sonda
Conclusione
Ringraziamenti

Sfondo

Lake Shore Cryotronics, Inc. è una società privata che è stata una guida internazionale nello sviluppo delle tecnologie innovarici di controllo e di misura dal 1968. La filosofia della Riva del Lago è stata di continuare a reinvestire in sé con un bilancio di ricerca e sviluppo che è 100 per cento sopra la media nazionale per le società di strumentazione.

Introduzione

Le stazioni criogeniche della sonda della Riva del Lago sono disponibili in una vasta gamma di in modelli e di capacità. Questi strumenti autorizzano gli scienziati ed i ricercatori per studiare una vasta gamma di materiali negli ambienti estremi. Un microscopio ottico provveduto della stazione della sonda concede osservare ed il collocamento dei suggerimenti della sonda sul campione contatta. Questa nota descrive la selezione delle opzioni del microscopio della stazione della sonda disponibili e brevemente discute i fattori che i ricercatori dovrebbero considerare quando seleziona un'opzione del microscopio.

Le specifiche del Microscopio saranno esaminate e collegate con qualità di immagine. La selezione delle opzioni di sorgente luminosa sarà esaminata e le linee guida basate sui beni della superficie del campione saranno presentate. Per Concludere, presenteremo un insieme del microscopio e sonderemo le dimensioni della stazione con cui gli utenti possono sviluppare le loro proprie interfacce ottiche.

Opzioni del Microscopio

La Riva del Lago offre quattro microscopi differenti per uso sulle stazioni criogeniche della sonda. Ci sono due opzioni differenti dello zoom, ciascuna con due scelte di illuminazione. Lo Zoom è il rapporto del cambiamento di ingrandimento disponibile per il microscopio. I due disponibili sono Zoom 70 (rapporto di 7:1) e Zoom 160 (rapporto di 16:1). Le due opzioni d'accensione sono un indicatore luminoso dell'anello (figura 1) o illuminazione coassiale (figura 2).

Figura 1. Zoom 70 con opzione di illuminazione dell'anello

Figura 2. Zoom 160 con opzione coassiale di illuminazione

La distanza di funzionamento di un microscopio è la distanza fra l'ultimo elemento ottico e il piano focale. Il microscopio è fuori della camera di vuoto della stazione della sonda. Il piano focale deve essere sulla fase del campione, in modo dalla distanza di funzionamento del microscopio deve essere grande. La distanza di funzionamento per tutte le stazioni della sonda a meno che la stazione superconduttrice della sonda del magnete del campo orizzontale e la stazione della sonda dell'elettromagnete sia di 89 millimetri per le opzioni coassiali di illuminazione. Per le opzioni di illuminazione dell'anello, la distanza di funzionamento è aumentata a 114 millimetri per accomodare lo spazio supplementare stato necessario per montare l'indicatore luminoso dell'anello. Per la stazione superconduttrice della sonda del magnete del campo orizzontale e la stazione della sonda dell'elettromagnete la distanza di funzionamento è aumentata a 181 millimetro per entrambe le sorgenti luminose. Ciò è necessaria a causa dell'altezza aumentata della camera di queste stazioni di due sonde. L'effetto di grande distanza di funzionamento è la limitazione di ingrandimento del microscopio. Nella sezione successiva, le specifiche dettagliate dei microscopi sono riassunte.

La sorgente luminosa coassiale è destinata per illuminare il campione con il perpendicolare leggero al campione. Se il campione è altamente riflettente, quasi tutto l'indicatore luminoso riflette dalla superficie nuovamente dentro il microscopio. Confronti questo a riflesso da una superficie diffusa. L'indicatore luminoso è riflesso in tutte le direzioni (la legge di coseno) e piccolo dell'indicatore luminoso riflesso trova il suo modo nuovamente dentro il microscopio. L'indicatore luminoso riflesso dalla superficie diffusa è sopraffatto dall'indicatore luminoso riflesso dalle finestre della stazione della sonda. L'immagine delle superfici diffuse con la sorgente luminosa coassiale manca del contrasto.

Appena l'opposto si applica all'indicatore luminoso dell'anello. La sorgente luminosa è un anello montato intorno al microscopio. Sulle superfici altamente riflettenti, l'indicatore luminoso riflesso dall'anello manca gli elementi del microscopio. L'immagine delle superfici altamente riflettenti è scura con l'indicatore luminoso dell'anello. Tuttavia, dalle superfici diffuse, l'indicatore luminoso sparso riflette in tutte le direzioni. I riflessi dalle finestre pricipalmente mancano il microscopio, dante le buone immagini delle superfici diffuse con l'indicatore luminoso dell'anello. L'Uso dell'indicatore luminoso dell'anello sulle superfici diffuse egualmente dà le ombre e seguito di immagine 3D.

Ogni microscopio è fornito con una Telecamera CCD (che supporti sul microscopio con un supporto standard di C) e video.

Specifiche del Microscopio

La specifica ottica per ciascuno dei microscopi è riassunta in Tabella 3. La specifica di ingrandimento è l'ingrandimento ottico del microscopio e non comprende l'ingrandimento della Telecamera CCD. Il campo visivo, l'apertura diaframma numerica e la profondità di campo dipendono dall'impostazione dello zoom del microscopio. Il piano presenta i valori ad ingrandimento minimo (zoom) e ad ingrandimento massimo (zoom). Queste variabili variano continuamente con lo zoom dallo zoom minimo allo zoom massimo.

Riassunto della Tabella 3. delle specifiche del microscopio

Per tutti i modelli escluda CPX-HF, EMPX-HF e FWPX

Portata

WD (millimetro)

Ingrandimento Minimo

Ingrandimento Massimo

 

 

Ingrandimento

Campo visivo (millimetri)

Apertura diaframma Numerica

Profondità di Campo (millimetri)

Ingrandimento

Campo visivo (millimetri)

Apertura diaframma Numerica

Profondità di Campo (millimetri)

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

Per CPX-HF, EMPX-HF e FWPX

Portata

WD (millimetro)

Ingrandimento Minimo

Ingrandimento Massimo

 

 

Ingrandimento

Campo visivo (millimetri)

Apertura diaframma Numerica

Profondità di Campo (millimetri)

Ingrandimento

Campo visivo (millimetri)

Apertura diaframma Numerica

Profondità di Campo (millimetri)

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 risoluzione è configurazione e funzionamento della stazione condizione-dipendenti

Immagini Di Superficie Altamente Riflettenti

Il primo esempio è una superficie altamente riflettente di una giunzione magnetica del tunnel. Figura 3 è l'immagine tramite un microscopio dello zoom 70 con illuminazione coassiale. L'ingrandimento è al valore minimo. I quattro cerchi dell'oro sono contatti del lato superiore. I diametri dei contatti sono µm 100 µm, 50 µm, 25 µm e 10.

Figura 3. superficie Altamente riflettente attraverso uno zoom 70 con un indicatore luminoso coassiale

Figura 4 è lo stesso campione tramite un microscopio dello zoom 70 con un indicatore luminoso dell'anello. Si Noti che l'immagine è molto più scura ed il contatto di 10 µm è a mala pena risolto. Mentre l'ingrandimento è aumentato la mancanza di contrasto del contatto della parte superiore peggiora.

Figura 4. superficie Altamente riflettente attraverso uno zoom 70 con un indicatore luminoso dell'anello

Immagini Di Superficie Diffuse

Figura 5 è l'immagine di un FET superficie-montato attraverso uno zoom 70 con un indicatore luminoso coassiale. Figura 6 è lo stesso FET con un indicatore luminoso dell'anello. Si Noti che con la sorgente coassiale l'immagine manca del contrasto e di tutto il colore. Con l'indicatore luminoso dell'anello, i colori sono resi correttamente con buon contrasto ed ombre.

Calcoli il FET 5.Ssurface-mounted attraverso uno zoom 70 con un indicatore luminoso coassiale.

Figura 6. superficie-ha montato il FET attraverso uno zoom 70 con un indicatore luminoso dell'anello

Risoluzione

La risoluzione del microscopio dipende da vari parametri, compreso le vibrazioni del montaggio della stazione della sonda, del microscopio esatto utilizzato e della qualità della Telecamera CCD, tra l'altro. Figura 7 è una maschera di un reticolo 1951 di prova di risoluzione del U.S.A.F. che mostra i gruppi 6 e 7. Il gioco fra le righe per il gruppo 6 si allontana da µm 7,3 a µm 4,3. Il gioco fra le righe per i gruppi 7 si allontana da µm 3,9 a µm 2,2. Questa maschera è attraverso uno zoom 70 allo zoom massimo con un indicatore luminoso dell'anello. La risoluzione è µm circa 4. Il reticolo è un reticolo negativo (le righe sono la regione di vetro e fra le righe è il metallo). Figura 8 è lo stesso obiettivo facendo uso dello zoom 70 con un indicatore luminoso coassiale. La risoluzione è µm circa 3. Figura 9 è lo stesso obiettivo facendo uso di uno zoom 160 con un indicatore luminoso dell'anello. La risoluzione è µm circa 4. Figura 10 è lo stesso obiettivo facendo uso di uno zoom 160 con un indicatore luminoso coassiale. La risoluzione è µm circa 2.

Figura 7. reticolo 1951 di prova di risoluzione del U.S.A.F. che mostra i gruppi 6 e 7 con uno Z70 allo zoom massimo con un indicatore luminoso dell'anello; il reticolo di prova è un'immagine negativa

Figura 8. reticolo 1951 di prova di risoluzione del U.S.A.F. che mostra i gruppi 6 e 7 con uno Z70 allo zoom massimo con un indicatore luminoso coassiale; il reticolo di prova è un'immagine negativa.

Figura 9. reticolo 1951 di prova di risoluzione del U.S.A.F. che mostra i gruppi 6 e 7 con uno Z160 allo zoom massimo con un indicatore luminoso dell'anello.

Figura 10. reticolo 1951 di prova di risoluzione del U.S.A.F. che mostra i gruppi 6 e 7 con uno Z160 allo zoom massimo con un indicatore luminoso coassiale; il reticolo di prova è un'immagine negativa

Dimensioni della Stazione della Sonda

Figura 11 è un riassunto dell'altezza di lavoro dei microscopi e delle dimensioni del coperchio della camera della stazione della sonda per campionare la fase. Può essere utile per i ricercatori che vogliono progettare i loro propri accessori ottici.

Figura 11. Riassunto dell'altezza di lavoro dei microscopi

Dimensioni della Tabella 2. del coperchio della camera della stazione della sonda per campionare fase

Portata

B - distanza di funzionamento (millimetri)

B - HF di distanza di funzionamento (millimetro)

Z70-CL

89

181

Z70-RL

114

181

Z125-CL

89

181

Z125-RL

114

181

Z160-CI

89

181

Z160-RL

114

181

Modello

A (millimetro)

C (millimetro)

TTPX

63

111

CPX

65

115

CPX-VF

82

131

CPX-HF

133

182

EMPX-HF

98

146

FWPX

99

181

Conclusione

Questa nota ha descritto i microscopi e le opzioni disponibili per il Lago Puntellano le stazioni criogeniche della sonda. Le Linee guida e le specifiche per selezionare un microscopio e l'accensione delle opzioni sono state presentate.

Ringraziamenti

La Riva del Lago vorrebbe ringraziare il Dott. John Xiao dell'Università di Delaware per la fornitura delle immagini magnetiche della giunzione del tunnel utilizzate in questa nota.

Riva Cryotronics del Lago Source

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego la Riva Cryotronics del Lago

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

Last Update: 13. June 2013 23:17

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