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 集磁、電、熱測量多功于***體的振動(dòng)樣品磁強計－－-VersaLab 

    美***Quantum Design公司是由世界上***臺SQUID磁強計的設計者創(chuàng )立，坐落于美***加州圣迭戈市。在公司成立的二十多年里，Quantum Design公司專(zhuān)注于打造兩種產(chǎn)品線(xiàn)—SQUID磁學(xué)測量系統（MPMS）和綜合物性測量系統（PPMS），它們已經(jīng)成為研究領(lǐng)域實(shí)驗數據可靠的標志，被廣泛應用于物理、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***流相關(guān)實(shí)驗室。2007年1月美***Quantum Design公司鄭重推出了第三種產(chǎn)品—多功能振動(dòng)樣品磁強計（VSM）—VersaLab，它是Quantum Design公司推出的無(wú)液氦多功能振動(dòng)樣品磁強計系統，磁場(chǎng)為3 T，溫度范圍為50~400 K?？梢匀詣?dòng)高精度的進(jìn)行磁、電、熱等多種物性測量。

    從某種意義上來(lái)說(shuō)，VersaLab也是***種經(jīng)濟型的PPMS系統（Quantum Design公司***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(guò)來(lái)的，是非常成熟可靠的技術(shù)，經(jīng)過(guò)了長(cháng)時(shí)間的實(shí)驗檢驗，這些測量方法的可靠性和便捷性在過(guò)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(guò)磁場(chǎng)略低、溫區略窄，但產(chǎn)品的諸多新特點(diǎn)使得用戶(hù)的購買(mǎi)成本和運行成本大大降低。 

主要特征

1．集合磁、電學(xué)、熱等高精度測量，功能強大

2．50-1000K測量全程無(wú)需液氦或液氮，（微型制冷機冷卻超導磁體以及樣品室）

3．技術(shù)提供更高溫度控制精度

4．超導磁體提供更均勻的背景磁場(chǎng)

5． 高低溫下均可達到3特斯拉磁場(chǎng)

6．無(wú)磁極間距調整及鞍區調整等復雜操作

7．高磁場(chǎng)下長(cháng)期運行也無(wú)需冷卻水

8．單相電源供電(220V)能耗小(2.4KW)

9．體積小巧，便于移動(dòng)(重86 kg高1.31m)；

 ***席研發(fā)科學(xué)***Dr. Jim O’brien 和VersaLab，從中可以看出設備非常小巧。

豐富多樣的選件：

 樣品水平旋轉桿選件(磁學(xué)、電學(xué)測量)

        VersaLab上的樣品水平旋轉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、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(xiàn)的樣品板上，僅需要將特定功能的樣品板插入到旋轉臺上就能進(jìn)行角度相關(guān)測量，在測量的過(guò)程中轉桿由步進(jìn)馬達控制按照輸入的轉動(dòng)精度進(jìn)行全自動(dòng)轉動(dòng)。

技術(shù)參數

轉角范圍：     -10° to 370°

角度轉動(dòng)步長(cháng)： 0.05°或0.0045° (高精度)

轉動(dòng)重復性：   < 1.0°

轉動(dòng)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)測量的溫度區間，可以達到1000K。采用的樣品腔真空絕熱技術(shù)而沒(méi)有采用任何加熱爐腔，既沒(méi)有引入噪聲源保證了高溫磁測量精度而且操作非常簡(jiǎn)單易行。 

高溫磁學(xué)測量技術(shù)參數

穩定工作溫度： 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*新推出的VersaLab電測量選件，允許用戶(hù)在50-400K，±3T的系統環(huán)境下全自動(dòng)的進(jìn)行諸如電阻、微分電阻（非線(xiàn)性電阻）、磁電阻、伏安特性和霍爾效應等各種電學(xué)測量。

噪聲基：            1 nV/rtHz

電壓輸出范圍：± 4.5 V (***倍增益時(shí))

電流范圍：        10nA-100mA 持續操作

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(xiàn)法10-8Ω-106Ω

                            二線(xiàn)法106Ω-5X109Ω  

比熱測量選件

    比熱是非常重要的物理量，但是實(shí)驗上很難獲得高品質(zhì)的比熱測量數據。Quantum Design公司采用了熱馳豫法，使用世界的雙τ模型技術(shù)對馳豫曲線(xiàn)進(jìn)行擬合，全自動(dòng)快速精確地獲得變溫和變場(chǎng)下的高質(zhì)量比熱數據，該項技術(shù)曾獲得1998年世界“R&D100”大獎。

測量溫度范圍：50-400K 

磁場(chǎng)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(shí)測量樣品的熱傳導系數、Seebeck系數（熱電勢）和交流電阻率，并根據這三個(gè)數據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(zhuān)用的樣品安裝工具

技術(shù)參數

熱傳導測量精度：± 5 %

Seebeck系數測量精度：± 5 %

Seebeck系數測量范圍：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(hù)將外接儀表的電源引線(xiàn)、信號采集線(xiàn)、光纖、微波導管等引入VersaLab系統的樣品室內，從而可以進(jìn)行例如鐵電、介電、激光或微波輻照下的電輸運等測量。

VersaLab與傳統電磁鐵VSM對比：