上海光源變溫樣品臺(tái)改造項(xiàng)目順利通過(guò)驗(yàn)收

                                                   向飛安級(jí)（E-15 A）超低暗電流進(jìn)發(fā)

2016年8月，費(fèi)密儀器（FERMI INSTRUMENTS）為上海光源軟X射線譜線顯微光束線站專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了應(yīng)用于軟X射線吸收譜實(shí)驗(yàn)的極低暗電流變溫樣品架 （見(jiàn)圖1和圖2）。

跟常規(guī)低溫樣品臺(tái)相比，該樣品臺(tái)有兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)：

1、背景電流低于5E-14 A，且滿足于整個(gè)溫度范圍（60-300K）；

2、采用獨(dú)立自主研發(fā)技術(shù)，在使用液氮制冷時(shí)，最低溫達(dá)到了59K，性能大幅超越國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品。 

在X射線吸收譜學(xué)和X射線磁圓二色譜學(xué)等科研領(lǐng)域，通常吸收譜的測(cè)量采用“樣品電流法”，即以樣品為陽(yáng)極，樣品吸收x射線后發(fā)射電子而偏離了電中性，樣品電流就是單位時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充到樣品上的電荷數(shù)。背景電流的高低，直接影響了實(shí)驗(yàn)的測(cè)量精度；為實(shí)現(xiàn)樣品電流的高精度測(cè)量，必須降低整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的背景電流。為達(dá)到降低背景電流及提高信噪比的目的，各大同步輻射和儀器公司一直為之努力。但是在國(guó)內(nèi)，由于該技術(shù)起步較晚，一直落后于國(guó)際先進(jìn)水平。

費(fèi)密儀器通過(guò)獨(dú)立自主研發(fā)，不但打破了國(guó)外儀器公司的技術(shù)壟斷，各項(xiàng)指標(biāo)均超越了國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品。采用特殊設(shè)計(jì)，使用常規(guī)液氮降溫，樣品臺(tái)最低溫度達(dá)到了59 K （見(jiàn)圖2），背景電流低于5E-14A；這極大地提高了光電流實(shí)驗(yàn)的精度，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。需要強(qiáng)調(diào)的是，E-15 A（飛安級(jí)）是目前Keithley-6517B靜電計(jì)的分辨率極限。

該產(chǎn)品是基于費(fèi)密儀器獨(dú)立開(kāi)發(fā)的雙壁低溫插入件的一個(gè)衍生產(chǎn)品，我們將繼續(xù)加大研發(fā)力度，將這一技術(shù)應(yīng)用到TPD（Temperature Programmed Desorption）等需要低溫環(huán)境的實(shí)驗(yàn)裝置中，一如既往地以最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、最全面的服務(wù)、最佳的解決方案來(lái)服務(wù)每一位科研用戶(hù)。

圖 1
系統(tǒng)運(yùn)行照片（上海光源BL08U1-A線站）

圖2
極低暗電流變溫樣品架結(jié)構(gòu)圖

圖3
樣品臺(tái)在最低溫度（59.6 K）時(shí)的背景電流（4.1E-14 A）