? 集合磁、電學(xué)、熱等高精度測量，功能強大
? 50-400K測量全程無需液氦或液氮，（微型制冷機冷卻超導(dǎo)磁體以及樣品室）
? 專利技術(shù)提供更高溫度控制精度
? 超導(dǎo)磁體提供更均勻的背景磁場[查看全部]

集磁、電、熱測量多功能于一體的振動樣品磁強計  ——VersaLab 

首席研發(fā)科學(xué)家Dr. Jim O’brien 和VersaLab，從圖中可以看出設(shè)備非常小巧。  美國Quantum  Design公司是由世界上第一臺SQUID磁強計的設(shè)計者創(chuàng)立，坐落于美國加州圣迭戈市。在公司成立的二十多年里，Quantum  Design公司專注于打造兩種產(chǎn)品線—SQUID磁學(xué)測量系統(tǒng)（MPMS）和綜合物性測量系統(tǒng)（PPMS），它們已經(jīng)成為研究領(lǐng)域?qū)嶒灁?shù)據(jù)可靠的標志，被廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)及材料科學(xué)等眾多研究領(lǐng)域，遍布幾乎所有世界一流相關(guān)實驗室。  2007年1月美國Quantum  Design公司鄭重推出了第三種產(chǎn)品—多功能振動樣品磁強計（VSM）—VersaLab，它是Quantum  Design公司推出的第一種無液氦多功能振動樣品磁強計系統(tǒng)，最高磁場為3 T，溫度范圍為50~400  K?？梢匀詣痈呔鹊倪M行磁、電、熱等多種物性測量。

   
  從某種意義上來說，VersaLab也是一種經(jīng)濟型的PPMS系統(tǒng)（Quantum Design公司一種廣為認可的材料研究大平臺），因為VersaLab上的測量選件如磁學(xué)、電輸運、比熱等都是從PPMS上移植過來的，是非常成熟可靠的技術(shù)，經(jīng)過了長時間的實驗檢驗，這些測量方法的可靠性和便捷性在過去的十幾年中已經(jīng)得到世界科學(xué)界的廣泛認可。與PPMS相比，VersaLab的測量功能和精度幾乎完全相同，只不過磁場略低、溫區(qū)略窄，但產(chǎn)品的諸多新特點使得用戶的購買成本和運行成本大大降低。 

主要特征： 

?   集合磁、電學(xué)、熱等高精度測量，功能強大
?   50-400K測量全程無需液氦或液氮，（微型制冷機冷卻超導(dǎo)磁體以及樣品室）
?   專利技術(shù)提供更高溫度控制精度
?   超導(dǎo)磁體提供更均勻的背景磁場
?  高低溫下均可達到最大3特斯拉磁場?  無磁極間距調(diào)整及鞍區(qū)調(diào)整等復(fù)雜操作?   高磁場下長期運行也無需冷卻水
?   單相電源供電(220V)能耗小(2.4KW)
?  體積小巧，便于移動(重86 kg高1.31m)

 
 豐富多樣的選件：

樣品水平旋轉(zhuǎn)桿選件(磁學(xué)、電學(xué)測量)
  VersaLab上的樣品水平旋轉(zhuǎn)桿選件是用于測量與角度相關(guān)聯(lián)的電和磁性質(zhì)，例如電阻率、霍爾效應(yīng)、臨界電流、伏安特性以及磁各向異性等。樣品安裝在能夠輕易拆裝的帶有鍍金引線的樣品板上，僅需要將特定功能的樣品板插入到旋轉(zhuǎn)臺上就能進行角度相關(guān)測量，在測量的過程中轉(zhuǎn)桿由步進馬達控制按照輸入的轉(zhuǎn)動精度進行全自動轉(zhuǎn)動。

技術(shù)參數(shù)：
?   轉(zhuǎn)角范圍： -10° to 370°
?   角度轉(zhuǎn)動步長： 0.05°或0.0045° (高精度)
?   轉(zhuǎn)動重復(fù)性： 1.0°
?  轉(zhuǎn)動速度： 10°每秒或1°每秒(高精度)

 
VSM 高溫爐選件  VersaLab上VSM的高溫爐選件用于擴展磁學(xué)測量的溫度區(qū)間，最高可以達到1000K。采用專利的樣品腔真空絕熱技術(shù)而沒有采用任何加熱爐腔，既沒有引入噪聲源保證了高溫磁測量精度而且操作非常簡單易行。

高溫磁學(xué)測量技術(shù)參數(shù)：
?  穩(wěn)定工作溫度：300-1100K
?  均方根靈敏度： 10-5 emu
?  噪音基： 10-5 emu rms
?  溫度測量精確度： 0.5K  

 
電輸運測量選件 
   

  磁、電測量往往密不可分，VersaLab系統(tǒng)最新推出的VersaLab電測量選件，允許用戶在50-400K，±3T的系統(tǒng)環(huán)境下全自動的進行諸如電阻、微分電阻（非線性電阻）、磁電阻、伏安特性和霍爾效應(yīng)等各種電學(xué)測量。

技術(shù)參數(shù)：
?     噪聲基：1 nV/rtHz
?     電壓輸出范圍：± 4.5 V (一倍增益時)
?     電流范圍：        10nA-100mA 持續(xù)操作
?     頻率范圍：        直流或交流（0.1Hz-200Hz）
?     電阻測量精度：0.1% (R 200 kΩ)
                         0.2% (R 200 kΩ)
?     相對靈敏度：    ± 10 nΩ RMS (typical)
?     電阻測量范圍：四線法10-8Ω-106Ω
                        二線法106Ω-5X109Ω  

 比熱測量選件  比熱是非常重要的物理量，但是實驗上很難獲得高品質(zhì)的比熱測量數(shù)據(jù)。Quantum Design公司采用了熱馳豫法，使用世界領(lǐng)先的雙τ模型專利技術(shù)對馳豫曲線進行擬合，全自動快速精確地獲得變溫和變場下的高質(zhì)量比熱數(shù)據(jù)，該項技術(shù)曾獲得1998年世界“R D100”大獎。

技術(shù)參數(shù)：
?  測量溫度范圍：50-400K
?  磁場范圍：±3T
?  樣品尺寸：1mg - 500mg（典型值20mg）
?  測量靈敏度：10nJ/K @2K
?  測量精度： 5% @2K - 300K（典型值 2%）

 
熱輸運測量選件  熱輸運選件可以同時測量樣品的熱傳導(dǎo)系數(shù)、Seebeck系數(shù)（熱電勢）和交流電阻率，并根據(jù)這三個數(shù)據(jù)計算出熱電材料的品質(zhì)因子。樣品測量采用樣品托的方式，并配套有專用的樣品安裝工具。

技術(shù)參數(shù)：
?  熱傳導(dǎo)測量精度：± 5 %
?  Seebeck系數(shù)測量精度：± 5 %
?  Seebeck系數(shù)測量范圍：1 μV/K - 1 V/K
?  品質(zhì)因子測量精度：± 15 %（取決于S）

 
多功能樣品桿選件

  多功能樣品桿能夠方便用戶將外接儀表的電源引線、信號采集線、光纖、微波導(dǎo)管等引入VersaLab系統(tǒng)的樣品室內(nèi)，從而可以進行例如鐵電、介電、激光或微波輻照下的電輸運等測量。

 VersaLab與傳統(tǒng)電磁鐵VSM對比：

VersaLab

傳統(tǒng)電磁鐵VSM

磁場控制

NbTi超導(dǎo)磁體

銅線圈電磁鐵

均勻區(qū)大(2.4cm)

均勻區(qū)窄(約0.5cm)

高場下均勻度不變(0.1%)

高場均勻區(qū)大幅下降，磁噪聲大

全自動化控制，操作方便

無需水冷

手動調(diào)節(jié)磁極間距和鞍區(qū)等復(fù)雜操作

需水冷

一體化機身屏蔽罩

無磁屏蔽，高場對周邊人體與設(shè)備危害

溫度控制

低溫無需任何溫度插件

高溫使用自加熱樣品桿

低溫、高溫均需要外部插件

(使得磁極間距必須擴大，從而降低磁場強度和測量精度，并有巨大背景信號)

內(nèi)置微型制冷機

低溫無需液氦或液氮

低溫需要液氦或液氮

VSM馬達

長程電磁力驅(qū)動馬達

(無任何機械噪聲和磨損，無需維護)

機械馬達

(機械噪聲對磁測量產(chǎn)生影響)

振動方向與磁場平行

(提高磁信號探測靈敏度)

振動方向與磁場垂直

VSM測量

0-3T靈敏度均達到10-7emu

數(shù)據(jù)平均時間1秒

高場下由于電磁鐵噪聲對測量精度產(chǎn)生影響，數(shù)據(jù)測量時間長

內(nèi)置 10-4 Torr高真空

(無機械振動和噪聲)

配備機械真空泵，約10?3 Torr

拓展功能

電輸運、比熱、鐵電、介電、光電、磁電等

手動電測量、無其他功能

能耗

總功率2.4kW

磁場能耗5~8 kW

水冷機功率5~8 kW

變頻壓縮機，自動調(diào)節(jié)制冷功率，效率提高50%，噪音下降10%

儀器尺寸

重86 kg，高1.31m

底部滑輪，可隨意移動

重達上千公斤，無法移動

產(chǎn)品優(yōu)勢 ? 集合磁、電學(xué)、熱等高精度測量，功能強大
? 50-400K測量全程無需液氦或液氮，（微型制冷機冷卻超導(dǎo)磁體以及樣品室）
? 專利技術(shù)提供更高溫度控制精度
? 超導(dǎo)磁體提供更均勻的背景磁場