一、设备清单

设备编号

仪器设备名称

型号及

规格

数量

价格

(万元)

主要用途

1

无液氦低温磁场光电测试系统

CRYOADVANCE

1

146.5

提供超低温和磁场环境,用于低温磁场下光电性能测试

2

低温纳米位移台

AMC300 LT

1

26.5

用于精确调控低温磁场光电测试系统中样品位置

3

太阳能电池测试系统

CME-sol8050-AAA

1

19

模拟太阳光源,对太阳能电池性能进行评估

4

荧光量子效率测量系统

XPQY-EQE-Adv

1

26.5

测试溶液及薄膜的光致发光量子效率;测量发光二极管器件的外量子效率与亮度

5

高精度声学测试平台

3160-A-042

1

77.6

声学材料性能测试和声场分布测试

6

显微原位成像光谱仪

HRS-300S

1

72

高灵敏光学测量,高精度空间分辨测量

二、单个仪器设备具体情况介绍

2.1.1. 超精细多功能无液氦低温光学系统

主要技术参数:

(1) 冷头部分可以被放置于光学平台上,并和制冷压缩机分开;

(2) 制冷压缩机采用风冷式,无需水冷;

(3) 设备无需消耗液氦或液氮制冷液;

(4) 基系统温度特性:

1) 样品台最低温:无负载情况下≤3.5 K

2) 制冷时间:无负载情况下,从300K降至4.2K降温时间≤3小时;

(5) 系统震动稳定性:无负载情况下,样品台震动峰峰值≤5 nm

(6) 系统真空特性:

1) 样品处于真空环境,通过固态传导制冷,非氦气传导制冷;

2) 低温工作时样品腔内真空度≤0.1 mTorr

(7) 系统样品腔:

1) 光学窗口数量:不少于5个,其中顶窗1个,侧窗4个;

2) 光学窗口应具有冷窗热窗两层;

3) 侧窗尺寸:冷窗窗口直径≥30 mm,热窗窗口直径≥50 mm

4) 顶窗窗口:工作距离≤5 mm

5) 窗片需为可替换设计;

6) 窗片材料:石英玻璃;

7) 配备不少于20个腔内外连接的直流电学引线;

8) 样品空间(直径×高度):≥50 mm × 100 mm

9) 样品腔内部装有柔性导热连接件,后续可在样品腔内安装三维闭环低温线性位移台。

(8) 磁体模块:

1) 嵌入式磁极设计,磁场强度≥700 mT

2) 磁场精度:≤5μT

3) 水平方向2 mm范围内均匀度不低于1%(验收出示出厂报告);

4) 使用磁体模块时,样品腔光学窗口不小于3个。

可开展的实验:可展开与量子计算、量子光学、腔量子电动力学、自旋电子学、磁光克尔效应、单光子发射等相关的物理研究。

2.1.2. 低温纳米位移台

主要技术参数:

1. 1002810 ANP101/RES/LT–线性x纳米定位器:

(1) 非磁性版本由专利钛滑杆制成;

(2) 运动轨迹迹:24 mm x 24 mm

(3) 行程范围:5 mm

(4) 集成电阻编码器;

(5) 位置分辨率:200 nm

(6) 重复性:低温条件下为1μm10 Mk);

2. 1009461 ANPz102/RES/LT–线性z纳米定位器:

(1) 非磁性版本由专利钛滑杆运动制成;

(2) 占地面积:24 mm x 24 mm

(3) 行程范围:5 mm

(4) 集成电阻编码器;

(5) 位置分辨率:200 nm

(6) 重复性:低温条件下为1μm10 Mk);

3. 1016671 AMC300/Rack/3/RES-attocube运动控制器:

19机架型,用于闭环控制多达三个attocube AN*系列定位器。

可开展的实验:与超精细多功能无液氦低温光学系统联用,用于精确调控低温磁场光电测试系统中样品位置。

2.1.3. 太阳能电池测试系统

主要技术参数:

(1) 输出太阳光强密度30120 mw/cm2连续可调;

(2) 出光方向:垂直向下,垂直向上,水平向左,水平向右;

(3) 功率:450 W(原装进口灯泡);

(4) 辐射面积:50mm x 50mm

(5) 光照匹配度、辐照空间均匀性、时间不稳定性符合国际三大标准:JIS C8912, ASTM E927-05,IEC 60904-9 2007

a) 光谱匹配度: AM1.5G(0.75-1.25)A级;

b) 辐射空间均匀性等级:A小于等于2%A级;

c) 时间不稳定性等级:A小于等于2%A级;

(6) 准直角度:<=2.5度半角;

(7) 均场技术:双复眼透镜组合;

(8) 灯泡寿命:平均2000小时;

(9) 快门控制时间:0.1 s9990 hours

(10) 安全锁:灯源箱外盖打开时,自动关闭灯源;

(11) 温度传感器和自锁系统可确保操作人员的安全;

(12) 风扇断电延时功能,关机后,设备散热系统延时断电系统,不需人工留守,节省工作时间,提高设备使用寿命。

可开展的实验:模拟太阳光对太阳能电池的量子效率和光谱响应测试。如在EQEIQE量子效率/光谱响应度/IPCE测量,光致诱导电流测量,短路电流密度计算Jsc等。

2.1.4. 荧光量子效率测量系统

主要技术参数:

(1) 效率测量范围:0.1-100%

(2) 仪器重复性:>99%

(3) 相对误差:<3%

(4) 最小亮度:≤0.1 cd/m2

(5) EQE光谱范围:350-1100 nm

(6) 量子效率误差:<3%

★积分球:3.3英寸量子效率专用

激发波长:365 nm385 nm405 nm450 nm

激发光功率:0-100%可调;

半高峰宽:365 nm, 10 nm; 385 nm, 11 nm; 405 nm, 15 nm; 450 nm,19 nm

光源稳定性:0.5%(开机预热3分钟后);

可调PLQY样品台:适用于测量液体、粉末、薄膜、晶体样品;

积分球反射率:>98%400-1700 nm);

电致发光夹具:根据用户提供样品定做;

多通道切换器:软件一键自动测量器件所有点数据;

软件功能:PLQY,光致发光光谱,吸收,发光材料光致发光稳定性,EQE,电致发光光谱,峰值波长,中心波长,半高峰宽,亮度,光效,流明效率,光功率,颜色,器件寿命测量(0-100% L终点设置),适配多种源表(常用2400)等等。

进样方式:电动升降台;

电动升降台行程:100 mm

仪器尺寸:380 mm*270 mm*201 mm

设备特点:整机一体化设计测量更加稳定;

是否可以放入手套箱使用:仪器可直接放入手套箱使用;

寿命测试功能:可设置任意百分比亮度情况下的器件寿命(T0-100%L);

★吉时利数字源表:2400

电压量程:200 mV-200 V

电流量程:1 uA-1 A

基本准确度:0.012%

宽带噪声:4mV

可开展的实验:可以测量传感材料溶液和薄膜样品的PLQY、光致发光光谱、吸收、发光材料光致发光稳定性;可以测试制备的传感功能器件的EQE、电致发光光谱、峰值波长、中心波长、半高峰宽、亮度、光效、流明效率、光功率、颜色以及器件寿命等等。

2.1.5. 高精度声学测试平台

1. LAN-XI分析仪主机(HBK LAN-XI 3160-A-042)

主要技术参数:

(1) 输入类型:BNC接头(具备多种可更换接头):直接电压或CCLD (IEPEDeltaTron)方式。

(2) 7LEMO接头:声强探头、带极化电压的传声器前置级、需正负电源的DC差分放大器等。每通道均可接收振动或转速信号。

(3) 耦合方式:DCAC耦合(高通滤波器0.1 Hz0.7 Hz1 Hz7 Hz22.4 Hz、声强滤波器),相位匹配典型值:±0.005°(50 Hz ~ 2.5 kHz);±0.08°(2.5 kHz ~ 6.4 kHz)。每个通道均含声强滤波器。

关键技术参数:

(1) 分析频率范围:DC ~ 51.2 kHz

(2) 输入电压范围:满量程±10 V峰值(扩展范围±31.6 V峰值);

(3) A/D转换器:每个输入通道2×24A/D转换;

(4) Dyn-X技术,一个量程档覆盖整个传感器的动态范围,无论测量大信号还是小信号,均无需调整量程——极大地方便了测试过程,最大程度地减少了欠量程或过量程而导致的采集数据错误。

(5) 动态范围:160dB

2. 阻抗管套装(HBK 4206-T)

主要技术参数:

(1) 两个100 mm直径的大管和229 mm直径的小管;

(2) 两个样品管(分别是29 mm100 mm直径);

(3) 两个扩展管(分别是29 mm100 mm直径)。

(4) 大管的组合可以测量的频率范围是50Hz~1.6kHz,小管的组合可以测量的频率范围是500Hz~6.4kHz,这样总体的测量范围是50Hz~6.5kHz

(5) 4187麦克风主要参数:

1) 开路灵敏度:4 mV/Pa

2) 电容典型值6.4 pF

3) 频率范围1 Hz~8 kHz(±1 dB偏差)

4) 极化电压200 V

可开展的实验:声学材料吸隔声参数测量,以及常规振动噪声都可以准确稳定的测量。比如GRR(s)H1R(s), H2R(s), H3R(s), H4R(s),k,A(s),Ta,Ra等等一系列的吸隔声及传输损失等参数。

2.1.6 显微原位成像光谱仪

主要技术参数

(1) 焦距:≥298 mm

(2) 波长检测范围:300~1000 nm

(3) 分辨率:≤0.14 nm (@1200 g/mm)

(4) 采样率:≥50 fps@100 kHz(FVB)

(5) 焦平面:≥14 × 30 mm

(6) 光栅塔轮:3光栅塔轮;

(7) 光栅尺寸:≥68 × 68 mm

(8) 可见探测器峰值量子效率:≥90%

(9) 可见探测器靶面:≥1340 × 400

(10) 可见探测器类型:背照式纹波抑制镀膜芯片;

(11) 可见探测器读出噪声:≤5e- typical @ 100 kHz

(12) 可见探测器像素尺寸:≤20 μm

(13) 可见探测器满阱容量:≥750 ke- @1 MHz

(14) 可见探测器制冷温度:≤-70℃;

(15) 配置64位智能控制软件,支持实时光谱数据分析,提供光谱叠加、峰值查找、查看和回放的直观控件;

(16) 二次开发:LabVIEW/MATLAB/Python,支持PICAM SDK等其他开发环境;

(17) 是否内置数学引擎:是;

(18) 校准功能:支持一键全自动光谱校准系统;

(19) 接口配置:硬件兼容现有spec mount通用接口;

(20) 定制光路耦合部件,要求兼容现有BX53显微镜,系统支持显微镜样品面信号成像在光谱仪入口和聚焦在光谱仪入口两种模式,且两种模式可切换;

(21) 光路设计:配置通用型光纤入口≥2种,定制光纤耦合光路,要求系统可兼容非显微镜光路的信号采集;

(22) 杂散光控制:订制化光学暗盒尺寸≥12×15×5立方厘米,用于避免环境杂散光对耦合光路的影响。

可开展的实验:与现有的光路系统和暗场光学显微镜联用组成兼容明/暗场的高精度光学显微测量系统,可用于支撑微纳尺度光场调控及其新型功能器件研究、微纳传感子器件及其集成技术研究、量子光学体系物性研究等微纳光学、量子物理前沿科学研究。