[实用新型]多物理场下的电容测量设备

权利要求书

1.一种多物理场下的电容测量设备，其特征在于：包括NF-ZM2353型LCR测量仪(3)、微机终端(1)、样品台接头(21)和样品台(23)、变温变磁装置及其中的杜瓦套(8)、低温腔体(24)、样品导管(10)、杜瓦盖(11)、超导线圈(22)； 

所述变温变磁装置中的杜瓦盖(11)通过第一法兰(19)密封地安装于杜瓦套(8)上端面从而形成一外腔体，此外腔体内有一个杜瓦瓶(9)，杜瓦盖中央开有一通孔，所述低温腔体(24)下端嵌入杜瓦盖(11)的通孔中并位于杜瓦瓶(9)内，一真空模块(13)位于低温腔体(24)上端，此真空模块(13)与低温腔体(24)之间通过密封环(12)连接，所述真空模块(13)上设置了用于抽气的真空泵接口(16)；所述超导线圈(22)缠绕于低温腔体(24)下部的外侧面，沿着低温腔(24)的内壁设有防护层保护下的超导线圈控制电路(20)，这些密封的超导线圈控制电路(20)紧贴腔体壁并连接至位于真空模块(13)处的控磁线路接口(14)；

所述样品导管(10)下端穿过真空模块(13)与密封环(12)进入到低温腔体(24)内，样品导管(10)的上端设有屏蔽电缆接口(15)，屏蔽电缆接口(15)用于将样品导管(10)内部的信号传输线路连接至温度与磁场控制模块(6)；

所述样品台(23)分为三层结构，第一层结构(26)包括样品安装区域、线路连接通道A和拓展线路连接通道B，第二层结构(27)中装配有用于控制样品的实验温度的发热片(32)和用于测温的热电偶(31)，第三层结构(28)中设计有针脚孔(34)；

所述微机终端(1)通过GPIB转换接口(2)分别与温度磁场控制模块(6)、LCR测量仪(3)连接，温度磁场控制模块(6)连接到超导线圈(22)和热电偶(31)，LCR测量仪(3)通过三通屏蔽电缆(4)连接到线路连接通道A的负极端(V-)、正极端(V+)；第一层结构(26)上的样品安装区(36)中安装样品平板电容器(37)，样品平板电容器(37)的2个侧表面刷制有两个银电极(40)，两个银电极(40)上分别焊接有第一、第二引线(42)，此第一、第二引线(42)通道A的负极端(V-)、正极端(V+)。

2.根据权利要求1所述的多物理场下的电容测量设备，其特征在于：杜瓦瓶(9)内部装有超过三分之二的液氦，这些液氦足以完全浸泡超导线圈(22)；密封环(12)与低温腔和真空模块之间的接触区域涂抹有真空硅脂层。

3.根据权利要求1所述的多物理场下的电容测量设备，其特征在于：变温变磁装置中还包括一个使低温腔体(24)在竖直方向上下移动并带动超导线圈(22)移动实现调整超导线圈(22)浸入液氦深度的限位环(18)，此限位环(18)侧面具有螺纹面，限位环(18)位于杜瓦盖(11)和低温腔体(24)之间。

4.根据权利要求1所述的多物理场下的电容测量设备，其特征在于变温变磁装置中的低温腔(24)内安装有样品导管(10)、在低温腔(24)下部外围安装有超导线圈(22)，在样品导管(10)的顶端设有传输电容信号的屏蔽电缆接口(15)，设有样品台接头(21)，样品台接头(21)的下端开有样品台安装槽(25)，装接有样品台(23)；低温腔(24)内壁铺设有超导线圈控制电路(20)。

5.根据权利要求1所述的多物理场下的电容测量设备，其特征在于样品台(23)的结构分为三层，样品台第一层(26)上有样品粘贴区(36)、样品平板电容器(37)连接通道A，用于样品台(23)功能拓展的线路连接通道B；样品台第二层(27)中装配有用于控制实验温度的发热片(32)和用于测量实验温度的热电偶(31)；第三层为针脚孔(34)；所述样品台接头(21)的样品台安装槽(25)内设有引线针脚(29)。

6.根据权利要求1或4或5任一项所述的多物理场下的电容测量设备，其特征在于样品台接头(23)上的安装槽(25)内设计有限位槽(30)。

7.根据权利要求1或4或5任一项所述的多物理场下的电容测量设备，其特征在于样品台第二层结构(27)中设有发热片(32)，热电偶(31)与发热片(32)形成对称安装。