Estações Criogênicas da Ponta De Prova - Microscópios e Opções da Iluminação Disponíveis para Estações Criogênicas da Ponta De Prova da Costa Cryotronics do Lago

Assuntos Cobertos

Fundo
Introdução
Opções do Microscópio
Especificações do Microscópio
Imagens De Superfície Altamente Reflexivas
Difunda as Imagens De Superfície
Definição
Dimensões da Estação da Ponta De Prova
Conclusão
Reconhecimentos

Fundo

Lago Suportar Cryotronics, Inc. é um corporaçõ confidencialmente guardarado que seja um líder internacional na revelação de tecnologias inovativas da medida e do controle desde 1968. A filosofia da Costa do Lago foi continuar a reinvestir em si mesmo com um orçamento da investigação e desenvolvimento que fosse 100 por cento acima da média nacional para empresas da instrumentação.

Introdução

As estações criogênicas da ponta de prova da Costa do Lago estão disponíveis em uma vasta gama de modelos e de capacidades. Estes instrumentos autorizam cientistas e pesquisadores para investigar uma vasta gama de materiais em ambientes extremos. Um microscópio óptico fornecido com a estação da ponta de prova reserva ver e a colocação da ponta de prova derruba nos contactos da amostra. Esta nota descreve a selecção das opções do microscópio da estação da ponta de prova disponíveis e discute momentaneamente factores que os pesquisadores devem considerar ao selecionar uma opção do microscópio.

As especificações do Microscópio serão revistas e relacionadas à qualidade da imagem. A selecção de opções da fonte luminosa será examinada, e as directrizes baseadas em propriedades da superfície da amostra serão apresentadas. Finalmente, nós apresentaremos um grupo de microscópio e sondaremos as dimensões da estação com que os usuários podem desenvolver suas próprias relações ópticas.

Opções do Microscópio

A Costa do Lago oferece quatro microscópios diferentes para o uso em estações criogênicas da ponta de prova. Há duas opções diferentes do zoom, cada um com duas escolhas da iluminação. O Zoom é a relação da mudança da ampliação disponível para o microscópio. Os dois disponíveis são o Zoom 70 (relação do 7:1) e o Zoom 160 (relação do 16:1). As duas opções de iluminação são uma luz do anel (figura 1) ou iluminação coaxial (figura 2).

Figura 1. Zoom 70 com opção da iluminação do anel

Figura 2. Zoom 160 com opção coaxial da iluminação

A distância de funcionamento de um microscópio está a uma distância do último elemento óptico ao plano focal. O microscópio é fora da câmara de vácuo da estação da ponta de prova. O plano focal deve estar na fase da amostra, assim que a distância de funcionamento do microscópio deve ser grande. A distância de funcionamento para todas as estações da ponta de prova a não ser que a estação superconducting da ponta de prova do ímã do campo horizontal e a estação da ponta de prova do electroímã sejam 89 milímetros para opções coaxiais da iluminação. Para as opções da iluminação do anel, a distância de funcionamento é aumentada a 114 milímetros para acomodar o espaço adicional necessário para montar a luz do anel. Para a estação superconducting da ponta de prova do ímã do campo horizontal e a estação da ponta de prova do electroímã a distância de funcionamento é aumentada a 181 milímetros para ambas as fontes luminosas. Isto é necessário devido à altura aumentada da câmara destas estações de duas pontas de prova. O efeito da grande distância de funcionamento é a limitação da ampliação do microscópio. Na secção seguinte, as especificações detalhadas dos microscópios são resumidas.

A fonte luminosa coaxial é projectada iluminar a amostra com perpendicular clara à amostra. Se a amostra é altamente reflexiva, quase toda a luz reflecte da superfície de novo no microscópio. Compare isto à reflexão de uma superfície difusa. A luz é reflectida em todos os sentidos (a lei de co-seno), e pouco da luz refletida encontra sua maneira de novo no microscópio. A luz refletida da superfície difusa é oprimida pela luz refletida dos indicadores da estação da ponta de prova. A imagem de superfícies difusas com fonte luminosa coaxial falta o contraste.

Apenas o oposto aplica-se à luz do anel. A fonte luminosa é um anel montado em torno do microscópio. Em superfícies altamente reflexivas, a luz refletida do anel falta os elementos do microscópio. A imagem de superfícies altamente reflexivas é escura com a luz do anel. Contudo, das superfícies difusas, a luz dispersada reflecte em todos os sentidos. As reflexões dos indicadores faltam principalmente o microscópio, dando boas imagens de superfícies difusas com a luz do anel. O Uso da luz do anel em superfícies difusas igualmente dá sombras e um efeito da imagem 3D.

Cada microscópio é fornecido com uma câmera do CCD (que montagens no microscópio com uma montagem padrão de C) e monitor.

Especificações do Microscópio

A especificação óptica para cada um dos microscópios é resumida na Tabela 3. A especificação da ampliação é a ampliação óptica do microscópio e não inclui a ampliação da câmera do CCD. O campo de visão, a abertura numérica, e a profundidade de foco dependem do ajuste do zoom do microscópio. A tabela alista a ampliação dos valores no mínimo (zoom) e no máximo a ampliação (zoom). Estas variáveis variam continuamente com o zoom do zoom mínimo ao zoom máximo.

Sumário da Tabela 3. de especificações do microscópio

Para todos os modelos excetue CPX-HF, EMPX-HF, e FWPX

Espaço

WD (milímetro)

Ampliação Mínima

Ampliação Máxima

 

 

Ampliação

Campo de visão (milímetros)

Abertura Numérica

Profundidade de Foco (milímetros)

Ampliação

Campo de visão (milímetros)

Abertura Numérica

Profundidade de Foco (milímetros)

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

Para CPX-HF, EMPX-HF, e FWPX

Espaço

WD (milímetro)

Ampliação Mínima

Ampliação Máxima

 

 

Ampliação

Campo de visão (milímetros)

Abertura Numérica

Profundidade de Foco (milímetros)

Ampliação

Campo de visão (milímetros)

Abertura Numérica

Profundidade de Foco (milímetros)

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 - a definição é configuração e funcionamento da estação condição-dependentes

Imagens De Superfície Altamente Reflexivas

O primeiro exemplo é uma superfície altamente reflexiva de uma junção magnética do túnel. Figura 3 é a imagem através de um microscópio do zoom 70 com iluminação coaxial. A ampliação está no valor mínimo. Os quatro círculos do ouro são contactos do lado superior. Os diâmetros dos contactos são o µm 100 o µm, 50 o µm, 25 o µm e 10.

Figura 3. superfície Altamente reflexiva através de um zoom 70 com uma luz coaxial

Figura 4 é a mesma amostra através de um microscópio do zoom 70 com uma luz do anel. Note que a imagem é muito mais escura e o contacto de 10 µm é mal resolved. Enquanto a ampliação é aumentada a falta do contraste do contacto do topside obtem mais ruim.

Figura 4. superfície Altamente reflexiva através de um zoom 70 com uma luz do anel

Difunda as Imagens De Superfície

Figura 5 é a imagem de um FET superfície-montado através de um zoom 70 com uma luz coaxial. Figura 6 é o mesmo FET com uma luz do anel. Note que com a fonte coaxial a imagem falta o contraste e a toda a cor. Com a luz do anel, as cores são rendidas correctamente com bom contraste e sombras.

Figure FET 5.Ssurface-mounted através de um zoom 70 com uma luz coaxial.

Figura 6. superfície-montou o FET através de um zoom 70 com uma luz do anel

Definição

A definição do microscópio depende de uma variedade de parâmetros, incluindo as vibrações da montagem da estação da ponta de prova, o microscópio exacto usado, e a qualidade da câmera do CCD, entre outros. Figura 7 é uma imagem do U.S.A.F. da definição de um teste padrão 1951 de teste que mostra os grupos 6 e 7. O afastamento entre as linhas para o grupo 6 é executado do µm 7,3 ao µm 4,3. O afastamento entre as linhas para os grupos 7 é executado do µm 3,9 ao µm 2,2. Esta imagem é através de um zoom do zoom 70 no máximo com uma luz do anel. A definição é o µm aproximadamente 4. O teste padrão é um teste padrão negativo (as linhas são a região de vidro e entre as linhas está o metal). Figura 8 é o mesmo alvo usando o zoom 70 com uma luz coaxial. A definição é o µm aproximadamente 3. Figura 9 é o mesmo alvo usando um zoom 160 com uma luz do anel. A definição é o µm aproximadamente 4. Figura 10 é o mesmo alvo usando um zoom 160 com uma luz coaxial. A definição é o µm aproximadamente 2.

Figura 7. do U.S.A.F. da definição teste padrão 1951 de teste que mostra os grupos 6 e 7 através no máximo de um zoom Z70 com uma luz do anel; o teste padrão de teste é uma imagem negativa

Figura 8. do U.S.A.F. da definição teste padrão 1951 de teste que mostra os grupos 6 e 7 através no máximo de um zoom Z70 com uma luz coaxial; o teste padrão de teste é uma imagem negativa.

Figura 9. do U.S.A.F. da definição teste padrão 1951 de teste que mostra os grupos 6 e 7 através no máximo de um zoom Z160 com uma luz do anel.

Figura 10. do U.S.A.F. da definição teste padrão 1951 de teste que mostra os grupos 6 e 7 através no máximo de um zoom Z160 com uma luz coaxial; o teste padrão de teste é uma imagem negativa

Dimensões da Estação da Ponta De Prova

Figura 11 é um sumário da altura de funcionamento dos microscópios e as dimensões da ponta de prova postam a tampa da câmara para provar a fase. Pode ser útil para os pesquisadores que querem projectar seus próprios acessórios ópticos.

Figura 11. Sumário da altura de funcionamento dos microscópios

As Dimensões da Tabela 2. da ponta de prova postam a tampa da câmara para provar a fase

Espaço

B - distância de funcionamento (milímetros)

B - HF da distância de funcionamento (milímetro)

Z70-CL

89

181

Z70-RL

114

181

Z125-CL

89

181

Z125-RL

114

181

Z160-CI

89

181

Z160-RL

114

181

Modelo

A (milímetro)

C (milímetro)

TTPX

63

111

CPX

65

115

CPX-VF

82

131

CPX-HF

133

182

EMPX-HF

98

146

FWPX

99

181

Conclusão

Esta nota descreveu os microscópios e as opções disponíveis para o Lago Suportam estações criogênicas da ponta de prova. As Directrizes e as especificações para selecionar um microscópio e iluminar opções foram apresentadas.

Reconhecimentos

A Costa do Lago gostaria de agradecer ao Dr. John Xiao da Universidade de Delaware para fornecer as imagens magnéticas da junção do túnel usadas nesta nota.

Costa Cryotronics do Lago Source

Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor a Costa Cryotronics do Lago

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

Last Update: 13. June 2013 23:36

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