Tieftemperaturversteller 4K / Miniature translation stages for ultra low temperatures ML 17

Tieftemperaturversteller ML17 - Piezoträgheitsantrieb mit 5 mm Verstellweg - Schrittweite ca. 200 nm bei 4.2 K - Einsatzbereich bis 4.2 K - Vakuumpräparation optional - xy und xyz Kombinationen möglich - Den mecOnic -Tieftemperaturversteller 4K bzw. ML 17 kennzeichnet auch sein kompaktes Design. Die erreichte Position wird stromlos gehalten.

Ein Tieftemperaturversteller, der bei Temperaturen bis hinunter zu 4 Kelvin (K) arbeitet, ist ein hochspezialisiertes Instrument, das in Bereichen wie der Kryogenik, Quantenforschung und Halbleiterphysik zum Einsatz kommt. Diese Geräte ermöglichen die präzise Positionierung und Bewegung von Proben oder Komponenten bei extrem niedrigen Temperaturen, wo traditionelle Positioniermechanismen aufgrund von thermischen Ausdehnungen und Materialeigenschaften nicht funktionieren.

### Wichtige Merkmale eines Tieftemperaturverstellers für 4K

1. **Kryogene Kompatibilität:**
- Konstruktion aus Materialien, die bei extrem niedrigen Temperaturen stabil und zuverlässig bleiben, wie spezielle Legierungen und Verbundmaterialien.
- Minimale thermische Ausdehnung und mechanische Drift.

2. **Hochpräzise Positionierung:**
- Bewegung mit hoher Präzision und Genauigkeit, oft im Mikrometer- oder Nanometerbereich.
- Nutzung von Mechanismen wie piezoelektrischen Aktuatoren, die bei niedrigen Temperaturen zuverlässig arbeiten.

3. **Mehrere Achsen:**
- Oftmals in Konfigurationen für eine, zwei oder drei Achsen (X, Y, Z) erhältlich.
- Einige Modelle bieten zusätzliche Freiheitsgrade wie Rotation und Kippbewegungen.

4. **Thermische Isolation:**
- Design zur Minimierung des Wärmeeintrags in den kryogenen Bereich.
- Verwendung von thermisch isolierenden Komponenten und Vakuumisolierung.

5. **Kompatibilität mit Kryostaten:**
- Integration mit verschiedenen Kryostat-Systemen, die zur Kühlung auf 4K verwendet werden.
- Möglichkeit zur Montage und Stabilisierung innerhalb des Kryostats.

### Anwendungen eines Tieftemperaturverstellers für 4K

1. **Quantenforschung:**
- Positionierung und Manipulation von Quantenbits (Qubits) in Quantencomputern.
- Untersuchungen von quantenmechanischen Phänomenen bei extrem niedrigen Temperaturen.

2. **Materialwissenschaft:**
- Untersuchung von Materialeigenschaften wie Supraleitung und Magnetismus bei tiefen Temperaturen.
- Charakterisierung neuer Materialien und deren Verhalten unter kryogenen Bedingungen.

3. **Halbleiterphysik:**
- Untersuchung und Herstellung von Halbleiterbauelementen, die bei niedrigen Temperaturen betrieben werden.
- Erforschung von Elektronentransport und anderen Phänomenen in Halbleitern.

4. **Kryogene Mikroskopie:**
- Hochpräzise Positionierung von Proben für Elektronenmikroskopie und andere bildgebende Verfahren bei tiefen Temperaturen.
- Untersuchung biologischer Proben und anderer empfindlicher Materialien.

5. **Astrophysik und Kosmologie:**
- Untersuchung von Materialien und Bauteilen für Weltraumanwendungen, die extrem niedrigen Temperaturen ausgesetzt sind.
- Simulation und Charakterisierung von Bedingungen im Weltraum.

### Auswahlkriterien für einen Tieftemperaturversteller für 4K

1. **Präzision und Auflösung:**
- Sicherstellen, dass die Genauigkeit und Auflösung den Anforderungen der Anwendung entsprechen.
- Berücksichtigung der benötigten Bewegungsgenauigkeit bei tiefen Temperaturen.

2. **Kryogene Kompatibilität:**
- Überprüfen der Material- und Konstruktionsdetails, um sicherzustellen, dass der Versteller für den Betrieb bei 4K geeignet ist.
- Wahl von Modellen, die minimalen thermischen Drift und Ausdehnung aufweisen.

3. **Bewegungsbereich:**
- Sicherstellen, dass der Bewegungsbereich des Verstellers für die beabsichtigten Anwendungen ausreichend ist.
- Berücksichtigung der maximalen und minimalen Bewegungen in allen Achsen.

4. **Integration und Kompatibilität:**
- Überprüfen, ob der Versteller in bestehende Kryostate und Experimentaufbauten integriert werden kann.
- Sicherstellen, dass die Steuerungssysteme kompatibel sind.

5. **Steuerungsmethode:**
- Entscheidung zwischen manueller oder motorisierter Steuerung basierend auf den Präzisionsanforderungen und dem Automatisierungsbedarf.
- Berücksichtigung der Steuerungsschnittstellen und der Möglichkeit zur Fernsteuerung.

### Beispiel eines Tieftemperaturverstellers für 4K

**Attocube ANPx101/LT:**
- Hochpräziser Positionierer für Anwendungen bei Temperaturen bis hinunter zu 4K.
- Piezoelektrische Antriebstechnologie für präzise Bewegungen im Nanometerbereich.
- Konfigurationen für mehrere Achsen (X, Y, Z) erhältlich.
- Kompatibel mit verschiedenen Kryostaten und Integrationssystemen.
- Geeignet für Anwendungen in der Quantenforschung, Materialwissenschaft und kryogenen Mikroskopie.

Ein Tieftemperaturversteller, der bei 4K arbeitet, ist ein kritisches Werkzeug für viele hochmoderne Forschungs- und Anwendungsbereiche, die extreme Präzision bei niedrigen Temperaturen erfordern. Die Wahl des richtigen Modells hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, und eine sorgfältige Prüfung der technischen Daten und Spezifikationen ist entscheidend.

Tieftemperaturversteller

Miniature translation stages : ultra low temperatures piezo electric inertial drive

Holding reached position : without current

Position accuracy : better than 1

Velocity : up to 1.0 mm/s

Combination : xy or xyz possible