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The Proteox dilution refrigerator: a step-change in Cryofree® system modularity

システムの真価を最大限に発揮: モジュール化された自立型計測用2次インサートを採用し、実験セットアップをユーザー毎や測定毎に交換が可能。

将来性のある機種選択: アップグレード可能な計測用2次インサートは、ProteoxTM ファミリーのシステム間で相互互換性があり、転用可能。

新規アプリケーションの可能性を拡大: 広い実験空間と豊富なラインオブサイト(LOS)アクセスにより、量子ビットのスケールアップや量子コンピューティングのアプリケーションに高性能なI / Oを提供。

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Proteox 希釈冷凍機の主な機能:

マルチユーザーによる複数の実験に対応

DC配線、同軸配線、低温電子部品および試料は、複数の計測用2次インサートへ各々組み込み可能であり、これらは取り外し、変更、交換が可能。

 

高性能なインプット・アウトプット

計測用2次インサートに最大2個までのISO100ポートを設置可能。クライオスタット本体側には2 × KF40と2 × KF25を配置。

 

広い実験空間

直径360mmの大口径混合器プレート等により、広い実験用空間を実現。

優れた制御性

特許技術であるガスギャップ式ヒートスイッチ機構により、各温度プレート間の熱伝導をアクティブにコントロール可能。

信頼性が向上し、かつ便利に

新規のガスハンドリングシステムは、ポンプバイパスの自動化により、信頼性の向上と、低メンテナンスサイクルを実現。

 

超電導マグネット用オプション

希釈冷凍機と超電導マグネットはいずれも自社で設計、製造およびサポートを実施。これにより統一化されたソフトウェアによる制御やデータのログが可能。

 

試料交換を統合

マグネット搭載時の試料交換が簡単なオックスフォード・インスツルメンツ社の特許技術であるボトムローディングシステムを採用。

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シンプルで高性能なソフトウェア

プラットフォームに依存しないWebベースの制御ソフトウェアにより、容易なシステム制御および効果的なシステムログファイルの視覚化を実現。

 

500 μW 希釈ユニット:

  • 最低温度 : 10 mK以下
  • 冷却能力: 12 μW (@20 mK)
  • 冷却能力: 450 μW以上 (@100 mK)
  • 温度範囲: 10 mK - 30 K(磁場励磁中も可能)
  • 試料空間: 360 mm径 混合器プレート
  • He3 ガス,18 L

300 μW 希釈ユニット:

  • 最低温度: 10 mK以下
  • 冷却能力: 250 µW (@100 mK) 
  • 温度範囲: 10 mK - 30 K(磁場励磁中も可能)
  • 試料空間: 360 mm径 混合器プレート
  • He3 ガス,11 L

シンプルで高性能なソフトウェア

  • プラットフォームに依存しないWebベースの制御ソフトウェアにより
  • 公開APIインターフェースにより、完全プログラム制御が可能
  • イベントログトラッキング
  • 効果的なシステムログファイルの可視化
  • マルチユーザーアクセスに対応したスマートセッション管理
  • システムデータのロギング用のセキュアデータベース

Oi サービス – Proteoxを所有されるお客様に安心をお届けします

当社のOiService Proteoxサポートプランは、お客様のご要望に最適なサポートとサービスのオプションを提供いたします。こちらのプランは、システム稼働時間を最大化し、サービスおよびメンテナンスのコストを削減し、予期せぬ中断を防ぎ、機器の寿命を延ばします。

高度なスキルを持つ当社のサービスエンジニアによる迅速なサポートをワールドワイドに提供しており、テクニカルエキスパートがお客様の重要なニーズを最優先したサポートを実施いたします。

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計測用2次インサート

Proteoxの計測用2次インサートはカスタマイズが可能でモジュール式のため、実験のフルセットアップをアプリケーションに合わせて変更可能。

概要

標準のアクセスポートに加え、2次インサートはDC配線、同軸ケーブルや信号処理部品などの実験に使用するフルセットアップを収容可能。

  • モジュール式の採用によりアプリケーション毎に柔軟に対応
  • 大型(117 mm × 253 mm)の長方形Line of Site (LOS) アクセスポートは、単体プレートとしてカスタマイズすることも可能。また、各種標準オプションを2つのISO100 ポートに取り付けることも可能
  • 計測用2次インサートにはマグネットを搭載した場合でも迅速な試料交換が可能な特許技術のボトムローディングシステムも構成可能

ISO 100 ポートの構成

標準オプションの 2 x ISO 100 ポートには、計測用配線として以下のオプションが選択可能。

  • 1ポートあたり、最大37本の同軸ケーブル
  • 1ポートにDC配線と同軸ケーブルの組み合わせ配置可能
  • 計測用デバイスの取り付けが容易なM3タップをグリッド配置したプレート

カスタム構成

  • コンポーネントを直接2次インサートの117 mm × 253 mmのプレートに取り付け、実験に合わせたプラットフォームを作成できます。
  • 1プレートあたり最大128本のUT85同軸ケーブルを搭載可能

幅広い工場配線オプションを選択可能です。低温サイクル試験を経て動作確認済みであり3年間のシステム保証の対象。

フレキシブル配線

  • Cu, コンスタンタンまたはNbTi配線による24way-DC配線
  • 500MHzまで使用可能なフレキシブル同軸(S1)配線
  • シングルモードおよびマルチモードの光ファイバー
  • 高周波ノイズを効果的にフィルタリングするthermo-coax(耐熱同軸ケーブル)
  • ナノ位置決用ピエゾデバイスに適した低インピーダンス配線

Line of Sight配線

  • SMAコネクタ付きUT34およびUT85同軸ケーブルまたは18GHzまたは40GHz帯域動作用SKコネクタ
  • ステンレスやCuNiまたはNbTiなど各種同軸ケーブル
  • 同軸ケーブル導体を効果的に冷却するためプレートへ放熱を行う、0 dBアッテネータを採用したバルクヘッドコネクタを採用可能

 

 

実験用サービスを追加するためのISO 100ラインオブサイトポートは維持しつつ、当社の特許技術である試料ローダーを計測用2次インサートにダイレクトに統合。

  • システム全体を室温に戻す必要がなく、サンプル交換が容易
  • サンプルパックのローディングにかかる時間は15分未満で、システムは自動的にベース温度まで冷却
  • 一つのサンプルパックに高周波配線は28本、DC配線は96本まで配線可能
  • サンプルパックごとに異なる実験を準備できるため、マルチユーザー施設に最適なソリューション
  • 特許技術のローディングコンセプトにより、安全で簡単な操作が可能
  • サンプルパックをシステムに挿入する際に静電気放電が起きないよう、配線は接地またはバイアスによりESD保護(事前破壊)対策が施されています。

アッテネータ

アッテネータはライン毎、プレート毎に選択可能。導体冷却用 0 dB アッテネータ、シグナル調整用 3 dB, 6  dB, 10 dB, 20 dB アッテネータ

ローパスフィルタ

100 mK未満の極低温での使用のために、2次インサートにローパス多段フィルタを取り付け可能。

  • 170 Hz〜110 kHz間の4種類のカットオフ周波数を選択可能(下表)
  • RFガスケットと金コーティングした銅の筐体により、フィルタ用PCB基板内部の熱アンカーを取ります。
Cut-off FrequencyPass BandInsertion Loss Over PassbandFrequency Rejection
170 Hz85 Hz<0.6 dB-45 dB @ 100 kHz
1.85 kHz900 Hz<0.6 dB-33 dB @ 100 kHz
12 kHz5 kHz<1.0 dB-36 dB @ 1 MHz
110 kHz40 kHz<1.0 dB-24 dB @ 1 MHz

 

 

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マグネットオプション

希釈冷凍機と超電導マグネットはいずれも自社で設計、製造およびサポートを実施しており、統一化されたソフトウェアによる制御やデータのログが可能です。

ソレノイドマグネット

  • 最大 14 T のマグネットを搭載可能
  • 磁場均一度:0.1 % (10 mm D.S.V)
  • 導体のフィラメントを多くすることにより、励磁時の損失を低減し、残留磁場やフラックスジャンプを低減
  • 高電流、低インダクタンスの設計により、導体の熱を低減し、効率的に冷却
  • 永久電流モード時: ≤0.01 %/hr (標準)
  • 標準のソレノイドマグネットは大型のボア径 77 mm〜152 mm を有する
  • ゼロから最大磁場までの励磁時間は1時間以内
  • クエンチ保護回路を装備
  • 電流リードはボルト留め接続のため、取り外しやアップグレードが簡単
  • 内蔵センサーでマグネット温度を監視
Magnet OptionsBottom Loader Puck Options
Magnetic Field / TBore / mmPuck Dia. / mmPuck Connectivity
147760up to 22 coax, 96 DC
129072up to 28 coax, 96 DC
127760up to 22 coax, 96 DC
109072up to 28 coax, 96 DC
87760up to 22 coax, 96 DC
515272up to 28 coax, 96 DC
110072up to 28 coax, 96 DC

ベクターローテートマグネット

  • 3軸ベクターローテートマグネットの最大垂直磁場は9 T,水平磁場は3 T
  • 熱容量の大きい永久電流モードスイッチは標準では装備されていません
  • 標準的な磁場励磁速度は 0.25 T/min
  • ベクターローテートマグネットのボア径はすべて大口径のφ90 mm
  • 最大磁場での可能傾斜角度は2.5 度(例:6-2-1 の場合、6 T で垂直 (=z軸)から2.5 度傾けられます)
  • 6 T (z軸) - 2 T (x軸) - 1 T (y軸) の場合、2 T でy軸を軸に360度回転可能
  • 6 T (z軸) - 2 T (x軸) – 1 T (y軸) の場合、1 T で任意の軸または合成軸を中心として完全球面回転

Magnet OptionsBottom Loader Puck Options
Magnetic Field / TBore / mmPuck Dia. / mmPuck Connectivity
9,1,19072up to 28 coax, 96 DC
6,2,29072up to 28 coax, 96 DC
6,3,1.59072up to 28 coax, 96 DC
6,2,19072up to 28 coax, 96 DC
6,1,19072up to 28 coax, 96 DC

マグネットのカスタマイズ

標準的な製品以外にも、社内チームによりお客様の実験ニーズに合わせた特注マグネットの設計が可能です。完全なFEAや電磁石のモデリング機能により、マグネットをシステムに統合することで、マグネットとシステム双方のパフォーマンスが安定なものとなります。

以下のように最適化が可能:

    • 耐久性が向上
    • 光学アクセスに対応したスプリットペアマグネット構成
    • 光学アクセスが可能なベクターマグネットや永久電流モードスイッチを装備したベクターマグネットなど、ベクターマグネットのカスタマイズが可能
    • 高均一度マグネット
    • 高分解能
    • 漏洩磁場を低減するアクティブシールド
    • 勾配磁場コイル
    • 混合器プレートで 100 ガウス以下に磁場をキャンセルするキャンセレーションコイル
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