|
|
Materials and their application in low temperature parts of STM microscope
Voňka, Jakub ; Vlček, Ivan (referee) ; Urban,, Pavel (advisor)
Průtokvý kryostat s kapalným héliem (LHe) je vyvíjen skupinou Kryogeniky a Supravodivosti na Ústavu Přístrojové Techniky pro stávající rastrovací tunelovací mikroskop (STM) pracující za pokojové teploty na Ústavu Fyzikálního Inženýrství. Tato bakalářská práce se zabýva výběrem materiálů a určením jejich vlastností pro potenciální využití v některých částech nízkoteplotního STM mikroskopu (LT-STM), se zaměřením zejména na tepelnou vodivost v teplotním rozsahu od 4 K do 300 K. Je zde probírána problematika měděných svazků pro tepelné spojení vzorku s tepelným výměníkem. Slitina CuCrZr byla podrobně zkoumána jako vhodný materiál pro držák vzorku. Byly určeny tepelné toky málo vodivými podpěrami založenými na styku sférických ploch pro použití jako izolace mezi studeným držákem vzorku a STM stolkem.
|
|
|
Design and verification of low temperature part of UHV – STM microscope
Voňka, Jakub ; Rotter, Miloš (referee) ; Urban, Pavel (advisor)
The diploma thesis addresses the design and experimental verification of cooling system and low temperature part of UHV - STM working in temperature range of 20K - 300K. Due to the demand of variable temperature, the flow cooling system with cryogenic (~5 K) helium (He) is used. Two variants of the low temperature part of the microscope are studied. First the version with cooling only the sample holder, and second with cooling of the whole STM. Designed cooling system consists of He flow cryostat allowing to connect it to the Dewar vessel with liquid helium (LHe) using a low-loss transfer line. The cryostat consists of He inlet and outlet, heat exchangers and copper strains (i.e. braids) for the thermal connection of the sample holder/STM and radiation shield around the STM with the heat exchangers. The thesis describes the design of the flow cryostat and its initial tests in the designed vacuum chamber. Heat flow through a spot contact is also discussed to estimate thermal conductance of insulation supports based on thermal resistance of spherical contacts. The thesis was elaborated in collaboration with the Institute of Scientific Instruments of the ASCR, v.v.i.
|
|
|
Design and verification of low temperature part of UHV – STM microscope
Voňka, Jakub ; Rotter, Miloš (referee) ; Urban, Pavel (advisor)
The diploma thesis addresses the design and experimental verification of cooling system and low temperature part of UHV - STM working in temperature range of 20K - 300K. Due to the demand of variable temperature, the flow cooling system with cryogenic (~5 K) helium (He) is used. Two variants of the low temperature part of the microscope are studied. First the version with cooling only the sample holder, and second with cooling of the whole STM. Designed cooling system consists of He flow cryostat allowing to connect it to the Dewar vessel with liquid helium (LHe) using a low-loss transfer line. The cryostat consists of He inlet and outlet, heat exchangers and copper strains (i.e. braids) for the thermal connection of the sample holder/STM and radiation shield around the STM with the heat exchangers. The thesis describes the design of the flow cryostat and its initial tests in the designed vacuum chamber. Heat flow through a spot contact is also discussed to estimate thermal conductance of insulation supports based on thermal resistance of spherical contacts. The thesis was elaborated in collaboration with the Institute of Scientific Instruments of the ASCR, v.v.i.
|
|
|
Materials and their application in low temperature parts of STM microscope
Voňka, Jakub ; Vlček, Ivan (referee) ; Urban,, Pavel (advisor)
Průtokvý kryostat s kapalným héliem (LHe) je vyvíjen skupinou Kryogeniky a Supravodivosti na Ústavu Přístrojové Techniky pro stávající rastrovací tunelovací mikroskop (STM) pracující za pokojové teploty na Ústavu Fyzikálního Inženýrství. Tato bakalářská práce se zabýva výběrem materiálů a určením jejich vlastností pro potenciální využití v některých částech nízkoteplotního STM mikroskopu (LT-STM), se zaměřením zejména na tepelnou vodivost v teplotním rozsahu od 4 K do 300 K. Je zde probírána problematika měděných svazků pro tepelné spojení vzorku s tepelným výměníkem. Slitina CuCrZr byla podrobně zkoumána jako vhodný materiál pro držák vzorku. Byly určeny tepelné toky málo vodivými podpěrami založenými na styku sférických ploch pro použití jako izolace mezi studeným držákem vzorku a STM stolkem.
|
|
|
Design and Testing of Low Temperature Part of an UHV – SPM Microscope
Frolec, Jiří ; Vonka, J. ; Hanzelka, Pavel ; Králík, Tomáš ; Musilová, Věra ; Urban, Pavel
We have developed low temperature part of an ultra high vacuum scanning probe microscope (UHV-SPM) working at variable temperature within the range from 20 K to 700 K. To achieve the required temperature range, a flow cooling system using cryogenic helium (approximately 5 K) as a coolant was designed. The system consists of a flow cryostat and a flexible low-loss transfer line connecting a Dewar vessel with the flow cryostat. We have also tested liquid nitrogen (approximately 77 K) as an alternative low-cost coolant. Using nitrogen, the microscope can operate at temperatures of about 100 K and higher. As the flow of the coolant through the cryostat can cause thermally induced two-phase flow fluctuations resulting in instability in temperatures, preliminary tests were done in order to find ways of avoiding the temperature oscillations and optimising the cooling process.
|
guest ::
RSS feed.