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探針冷熱臺用于研究樣品變溫電學(xué)性能

更新時間:2025-02-18      點擊次數(shù):212
  探針冷熱臺是一種專門用于研究樣品變溫電學(xué)性能測試的設(shè)備,原理是:工作時,溫度控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的溫度值,控制加熱與制冷系統(tǒng)的運行。如果需要升溫,加熱系統(tǒng)開始工作,使冷熱臺的溫度逐漸升高;如果需要降溫,制冷系統(tǒng)啟動,降低冷熱臺的溫度。在溫度變化的過程中,探針始終與樣品保持良好的接觸,以便實時測量樣品在不同溫度下的電學(xué)性能,如電阻、電容、電導(dǎo)率等參數(shù)的變化。
  探針冷熱臺結(jié)構(gòu)組成如下:
  1.溫度控制系統(tǒng):是冷熱臺的核心部分,能夠精確控制溫度。通常采用先進的溫控技術(shù),如PID(比例-積分-微分)控制算法,以確保溫度的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。通過傳感器實時監(jiān)測溫度,并根據(jù)設(shè)定值與實際值的差異進行自動調(diào)節(jié),使溫度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。
  2.加熱與制冷系統(tǒng):加熱方式一般有電阻加熱等,通過電流流過加熱元件產(chǎn)生熱量,使冷熱臺的溫度升高。制冷方式常見的有液氮制冷、半導(dǎo)體制冷等。液氮制冷利用液氮的低溫特性,通過液氮的蒸發(fā)或循環(huán)來降低冷熱臺的溫度,可實現(xiàn)較低的溫度范圍;半導(dǎo)體制冷則是基于珀爾帖效應(yīng),當(dāng)電流通過由不同材料組成的結(jié)時,會在結(jié)的一側(cè)吸收熱量,另一側(cè)釋放熱量,從而實現(xiàn)制冷。
  3.探針系統(tǒng):包括固定式探針、磁吸探針等不同類型的探針,用于與樣品表面接觸,以測量樣品的電學(xué)性能。探針的數(shù)量和材質(zhì)可根據(jù)具體的測試需求進行選擇,例如紫銅鍍金或鎢鋼鍍金探針。探針接口通常采用標(biāo)準(zhǔn)的BNC接口等,方便與外部電學(xué)儀表連接。
  4.載樣臺:用于放置和固定樣品,其材質(zhì)需要具有良好的導(dǎo)熱性和電絕緣性,常見的有銀質(zhì)等材料。載樣臺的尺寸可根據(jù)不同的樣品大小和形狀進行定制,以確保樣品能夠穩(wěn)定地放置在冷熱臺上,并且與探針良好接觸。
  5.腔體:具有氣密設(shè)計的腔體可以防止外界環(huán)境因素對測試的影響,保證測試的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。一些高*的冷熱臺腔體還可以升級為真空腔室,進一步減少外界干擾,提高測試的精度。

 

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