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Nanonis Trameaの基本構成は、高速DC輸送測定の実行に必要な要素が揃っています。8つの高精度高速DC源、8つの高精度アナログ入力、データ生成・取得のためのフル機能のソフトウェア、および強力な汎用APIが含まれます。
シグナルコンディショニング、FPGA、リアルタイム信号処理も基本構成に含まれています。また、Trameaリアルタイム・コントローラTRCe、Tramea信号変換TSC、Nanonisソフトウェアも同様に含まれています。
Nanonis Trameaは、標準で8入力と8出力を搭載しています。トラメア信号変換ユニットとトラメア信号出力ユニットを組み合わせることで、Nanonis Trameaは、最大24の精密DC入力と最大48のDC出力を搭載することができます。
The table shows the numbers of input and outputs with different possible combinations of TSC and TSO.
TSCとTSOユニットの組み合わせで入出力数を拡張することで、信号品質に妥協することなく利用することができます。追加されたチャンネルはソフトウェアに統合されるため、システムのワークフローに変更はなく、追加された信号はシームレスにTrameaソフトウェアに統合されます。
TSC – Tramea信号変換
接点数の多いサンプルや、外部機器からの信号が多く、デジタル化が必要な場合、8入力8出力では不足する場合があります。
TSCを追加することで、基本構成の8出力8入力に加え、8出力8入力を追加することができます。基本構成に2個までTSCを追加して、基本構成と組み合わせて最大24入力まで使用できます。
基本構成（合計1TSC）、TSC-1オプション （合計2TSC）、TSC-2オプション （合計3TSC）。
TSO – トラメア信号出力
多くのゲート電圧を必要とするデバイスの場合、必要な出力数は、通常、デジタル化される信号の量よりはるかに多くなります。Trameaの基本構成の8入力チャンネルは、ほとんどのアプリケーションで十分なデジタル化チャンネルを提供しますが、8出力チャンネルでは、サンプル駆動電圧の要件をすべてカバーできない可能性があります。
TSOを追加することで、基本構成の8入力8出力に、さらに16出力チャンネルを追加することができます。基本構成に最大2個のTSOを追加することで、最大40個の出力が得られます。TSCモジュールと組み合わせれば、最大48系統の高精度・低ノイズ出力が得られます。
TSO-1オプション（計1台）、TSO-2オプション（計2台）。
MCVA5 – マルチチャンネルボルテージプリアンプ
Nanonis MCVA5 差動マルチチャンネルプリアンプは、4つの独立した差動チャンネルを提供します。低ノイズ増幅、非常に高い入力インピーダンス、高い同相信号除去、最大1000のゲイン、および差動入力を提供します。
4 つの差動入力は，GND に対して 10 TΩ 以上の入力インピーダンスと，2 pA (typ.) 以下の非常に低い入力バイアス電流を提供します。また，A-B（差動）モード，A（シングルエンド）モード，フローティングモード，DC/ACカップリングが可能です。増幅回路は，1，10，100，1000のゲインを選択でき，500 kHzを超える帯域幅を有しています。入力インピーダンスが非常に高いにもかかわらず，スペクトルノイズは4nV/√Hz（SE，ゲイン100/1000）と低くなっています。
量子ドットシミュレータは、Nanonis Trama測定システム一式を、あたかも本物の量子ドットに接続したかのように探索することができます。リスクを負うことなく、ソフトウェアの操作を学ぶことができます。典型的なシングル・トップゲート定義量子ドットをシミュレートし、ソフトウェアの全機能を搭載しています。シングルゲートスイープ、レフトゲートスイープ、ライトゲートスイープ、スタビリティダイアグラムなどの測定が可能です。ロックイン動作により、差動コンダクタンス測定が可能です。
Trameaは、既存の追加ソフトウェアモジュールまたはユーザープログラム機能を使用して、カスタマイズされた実験に簡単に拡張することができます。
高性能デジタルロックインアンプは、最大40 kHzの周波数で利用可能なあらゆる入出力信号を変調および復調することができます。最大8台のロックインモジュールは、互いに独立して使用することも、位相コヒーレント動作のために同期させることも可能です。
最大8台のロックイン・アンプ - 最大8台のデュアル・フェーズ・ロックイン・モジュール、高解像度20ビット出力を使用しながら最大40 kHzまでの任意の出力または入力信号を8台まで変調します。
ロックインアンプ用復調器 - シングルおよびデュアルロックインで使用するデュアルロックインモジュールLD5-MF用の追加の復調器です。これにより、2つのロックインに8個の復調器が搭載され、多周波動作が可能になります。
8 dual phase lock-in module with 8 independent frequency generators and 8 independent dual-phase demodulators.
測定システムにフィードバックを追加する効率的な方法です。Trameaソフトウェアに柔軟な制御ループ機能を追加します。
Front panel of the PI controller
同じ波形やパルス列を周期的に印加する必要がある場合、スクリプトよりもファンクションジェネレータの方がシンプルで効率的に使用できる場合が多くあります。任意のカスタム波形をアップロードし、高精度で低ノイズの20ビット出力を使用して、500 mHz～15 kHzの周波数の周期的パターンを生成することができます。また、より高速なスルーレートを実現するために、1MHzのアナログ帯域幅を持つTSCの高速アナログ出力に対応することも可能です。
Front panel of the function generator software module
LabVIEWプログラミングインターフェースにより、ユーザーは独自の実験を設計し、LabVIEWスクリプトをフルに活用してルーチンをカスタマイズすることができます。
LabVIEWプログラミングインターフェースは、標準APIとして提供される基本構成の一部であるTCPインターフェースよりも多くの機能を提供し、プログラミングへのアプローチを簡素化しています。
すぐに使えるサンプルや、カスタマイズしたルーチンの出発点として使えるサンプルも用意されており、外部機器も簡単に統合できます。
LabVIEW VIs provided in the LabVIEW Programming Interface
基本構成に標準装備されているNanonis Programming Interfaceを補完し、100✕の高速実行を実現するスクリプトモジュールです。コマンド間の時間間隔を50 µsとした時間決定的アプローチにより、スクリプトの実行速度が大幅に向上し、測定時間を短縮します。
Example of a script written using the scripting module
高解像度オシロスコープとスペクトラム・アナライザは、周波数領域での正確な分析を可能にします。msやµsの時間枠で行われるプロセスに、標準的なオシロスコープを用いると、ダイナミックレンジ、分解能、ノイズ性能のいずれかが不足します。高解像度オシロスコープとスペクトラム・アナライザ・モジュールでは、TSCの高精度かつ低ノイズの18ビット入力とNanonisソフトウェアの緊密な統合により、標準的なオシロスコープが持つ制限を克服することができます。
輸送計測では、多くの場合、時間スケールがµsから数分に及ぶ時間依存性信号の取得が必要です。高分解能オシロスコープでは、最大1 MSPSのデータ収集が可能ですが、収集時間やトレース長を最大100万ポイントまで変更することができます。また、MHzレンジまでの高い周波数分解能を提供します。
High resolution oscilloscope
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