[发明专利]一种极低温下半导体量子点低噪测量系统

权利要求书

1.一种极低温下半导体量子点低噪测量系统，其特征在于包括：测量和控制线（1）、热沉部分、铜粉滤波器（7）和PCB板载滤波器（8）；所述热沉部分由稀释制冷机PT1层线夹热沉（2）、稀释制冷机PT2层线夹热沉（3）、稀释制冷机Still层线夹热沉（4）、稀释制冷机100mK层线夹热沉（5）、稀释制冷机MC层线夹热沉（6）五级热沉顺序级联组成；测量和控制线（1）进入热沉部分后依次通过稀释制冷机PT1层线夹热沉（2）、稀释制冷机PT2层线夹热沉（3）、稀释制冷机Still层线夹热沉（4）、稀释制冷机100mK层线夹热沉（5）和稀释制冷机MC层线夹热沉（6）后至稀释制冷机混合室冷板，经过稀释制冷机混合室最后一级冷板后焊接在D型接口上，D型接口与铜粉滤波器（7）的D型接口入口相连；测量和控制线（1）再经过铜粉滤波器（7）后，由铜粉滤波器（7）的D型接口出口离开，测量和控制线（1）的接口进入PCB板载滤波器（8），经过PCB板载滤波器（8）后，测量和控制线（1）连接到半导体量子点相应的电极上。

2.根据权利要求1所述的极低温下半导体量子点低噪测量系统，其特征在于：所述每层热沉均为多层冷板构成，延长热交换线路的长度，它包括主冷板（9）、两块盖板（15）、中间盖板（19）和固定底板（10）；固定底板（10）与主冷板（9）底部连接固定；在主冷板（9）的两面分别开有主冷板布线槽（11），测量和控制线（1）放置在一面的主冷板布线槽（11）中，将一块盖板（15）盖在主冷板（9）上并贴合，从而使测量和控制线（1）紧密夹在主冷板（9）和盖板（15）中；将测量和控制线（1）弯折越过主冷板（9）的顶部后，继续固定在主冷板（9）的另一面的主冷板布线槽（11）中，用中间板（19）的一侧盖在主冷板（9）的另一侧面上并贴合；将测量和控制线（1）从主冷板（9）的底部过主冷板底部过线槽（14）中弯折后，固定在中间盖板（19）带中间盖板布线槽（18）的一面，用第二块盖板（15）盖在中间盖板（19）上并贴合，测量和控制线（1）在热沉部分每层的主冷板，盖板，中间盖板中廻行穿过，然后上述各板之间通过螺钉紧固连接。

3.根据权利要求2所述的极低温下半导体量子点低噪测量系统，其特征在于：所述主冷板（9）、盖板（15）、中间盖板（19）均需要镀金，镀金厚度20um以上，以增加热导性和表面平整性。

4.根据权利要求2所述的极低温下半导体量子点低噪测量系统，其特征在于：所述固定底板（10）通过主冷板底座固定孔（13）和平行于地面的稀释制冷机冷板固定；固定底板（10）与释制冷机冷板之间需要略微涂抹N-grease真空油脂，填补接触空隙，以增加导热性。

5.根据权利要求1所述的极低温下半导体量子点低噪测量系统，其特征在于：所述铜粉滤波器（7）包括铜粉滤波器底座（49）、铜粉滤波器套筒（23）、铜粉滤波器盖板（27）和绕线柱（32）构成；绕线柱（23）一端带有固定螺孔（34），直接通过铜粉滤波器底座过孔（20）固定在铜粉滤波器底座（49）上；铜粉滤波器盖板（27）包括25pin-D型接头进口（29）和出口（28），通过D型头固定孔，将测量和控制线（1）的接头固定在铜粉滤波器盖板（27）上，铜粉滤波器套筒（23）中加有铜粉。

6.根据权利要求1所述的极低温下半导体量子点低噪测量系统，其特征在于：所述PCB板载贴片滤波器（8）包括排针接口焊接点（37）、贴片RC滤波器焊接点（41）、铁氧体磁珠滤波器焊接点（38）、贴片RC滤波器接地总线（36），到半导体量子点电极的焊接点（42）、高频线路焊接点（43）、高频线路接地焊接点35）、半导体量子点所在位置的开口（40）与铜底座固定的孔（39）、排针接口焊接点（37）；其中排针接口焊接点（37）、贴片RC滤波器焊接点（41）、铁氧体磁珠滤波器焊接点（38）和半导体量子点电极的焊接点（42）它们之间依先后顺序通过印刷电路线连接在一起，在贴片滤波器焊接完毕后，形成从铜粉滤波器出口端到量子点电极间的滤波电路；高频线路焊接点（43）、高频线路接地焊接点（35）焊接单独的高频线路；半导体量子点所在位置的开口（40）与铜底座固定的孔（39）用以固定PCB板。