[实用新型]能调样品位形的低温恒温器

说明书

本实用新型涉及应用⁴He(氦)低温液体致冷、电场、磁场与位形测试或分析材料和器件的装置，是一种用于半导体材料和器件在深低温强磁场下电子输运物理特性研究的能调样品位形的低温恒温器。

深低温强磁场下电子输运特性测量是研究半导体材料与器件的重要手段之一。它可以直接给出一些基本物理参数如霍尔系数、电阻率、电子迁移率、载流子浓度、禁带宽度等，是评价材料与器件的重要方法之一。电子输运特性研究装置主要有三个基本部分构成，深低温、强磁场和样品位形。目前用于半导体电子输运研究的⁴He低温装置一般温度范围1.5K-300K，磁场0-10特斯拉，样品位形只能纵向(样品电流与磁场夹角呈0°)或横向(样品电流与磁场夹角呈90°)，一次实验只能选择纵向和横向中的一种。在深低温强磁场下难以进行材料、器件的位形研究，制约了电子输运中位形研究的深入发展。英国牛津公司与美国JANIS公司是目前国际上主要从事研究生产低温系统的二家公司，但至今未见有在低温下能连续调节样品位形的恒温器。

本实用新型的目的在于提供一种能调样品位形的低温恒温器，在低温强磁场下样品位形可以在0°至90°范围内连续调节。

本实用新型的目的通过如下技术方案达到。本方案主要由样品架、低温恒温器、主氦池杜瓦和超导磁体组成，将超导磁体通过吊杆置于主氦池杜瓦内，通过低温恒温器的法兰与主氦池杜瓦法兰对接，将低温恒温器放入主氦池杜瓦内、低温恒温器置样品的恒温室部位伸入超导磁体内腔体，通过样品架的滑动标准口与低温恒温器的标准口对接，使样品架伸入置于低温恒温器中，其中恒温器的设计融合了高真空绝热、引线热沉、限流、减压等技术。通过减压最低温度达到1.12K，温区范围为1.12K-300K。当转动样品架转角旋钮，样品架位形杆带动齿轮、齿条及样品基片一起转动，使样品的电流和磁场的夹角置于0°至90°范围内任意位形再锁定样品位置，使样品的电流和磁场的夹角取向有多种选择。

下面结合附图对本实用新型作详细阐述：

图1是本实用新型能调样品位形的低温恒温器的结构剖示图。

图2是本实用新型的样品架的结构剖示图。

图3是本实用新型的样品架的侧视图，图3是图2的左视图。

图4是本实用新型的低温恒温器的结构剖示图。

图5是本实用新型的主氦池杜瓦示意图。

图6是本实用新型的超导磁体示意图。

图7是本实用新型的低温恒温器的降温曲线。

图8是使本实用新型的低温恒温器获得的碲镉汞霍尔器件不同角度下磁阻与磁场关系曲线。

图9是使用本实用新型的低温恒温器获得的霍尔器件磁阻振荡的曲线。

请参阅附图，本实用新型主要包括样品架1、低温恒温器2、主氦池杜瓦3和超导磁体4所组成。

磁体402经过吊杆401置于主氦池杜瓦3的主氦池308中；通过低温恒温器2的法兰205与主氦池杜瓦3的内杜瓦法兰302对接，低温恒温器2伸入主氦池杜瓦3的主氦池308内，低温恒温器2内置样品的恒温室部位伸入超导磁体4中的腔体403内；通过样品架1的滑动标准口109与低温恒温器2的标准口201对接，使样品架伸入置于低温恒温器2中。

所说的样品架1由主杆107与齿轮齿条固定支架103连接，在主杆107上置有低真空抽口121与测量引线电缆座106，位形调节杆104装入主杆107内，位形调节杆密封环105分别与位形调节杆104、主杆107连接，位形调节杆104与样品旋转调节齿条101连接，样品旋转调节齿条101能通过齿条锁定钮102锁定，样品旋转调节齿轮122装入固定支架103，带有角度刻度的齿轮压板124与固定支架103固定，齿轮旋转钮123与旋转调节齿轮122固定，样品架主杆密封环108与供低温恒温器2对接的样品架滑动标口109对接后再与样品架主杆107连接，样品架主杆107与过渡法兰120连接，过渡法兰120与样品架过渡管111连接，引线热沉柱110与过渡管111连接，过渡法兰119与过渡管111连接，样品恒温基座112与过渡法兰119连接，样品位形调节齿条113置于样品恒温基座112内与位形调节杆104连接，样品转动齿轮115装入样品恒温基座112，齿轮压板125与样品恒温基座112固定，样品基片118安装在样品转动齿轮115上，在样品恒温基座112上置有测量引线孔114，铑铁温度计涂上真空油脂装入温度计基座116，用康铜丝绕在样品恒温基座112上的电炉基座117上。