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Magnicons的高稳定低噪声电流放大器在冷指3he低温恒温器在量子霍尔电阻和单电子电流精密测量中的热性能和电性能研究的应用介绍: 韩国标准科学研究院 (KRISS) 的量子霍尔电阻 (QHR) 标准低温恒温器是单次3He 低温恒温器将设备固定在液体中3他 [1]。因此,测量时间受3他的量乘以它的蒸发速率。在 0.3 K 的基准温度下的保持时间通常为 ~10 小时,这对于评估霍尔电阻来说已经足够长了。为了对霍尔电阻以外的物理量进行更长时间的评估,我们设计并建立了一个循环的冷指式低温恒温器 (CFC)3He 在连续模式动。只要液态氦浴持续,我们的 CFC 就可以保持在 420 mK 的基准温度。当超导磁体处于持续模式时,CFC 可以保持三天,而无需填充液体 He 转移到 He 浴中。CFC 的一个特殊功能是其真空密封样品室 (SC),可容纳 QHR 和单电子泵 (SEP) 设备。SC 还配备了一对冷凝管路,通过这些管路交换气体,例如3他或4He 气体,可以引入。因此,SC 可以在真空模式或热交换充气模式下运行。 此 SC 的目的是将 SEP 和量子化霍尔电阻阵列 (QHRA) (~MΩ ) 相结合,将电流转换为电压,以便与约瑟夫森电压标准 (JVS) 直接比较。假设 SEP 电流和 QHRA 电阻分别为 100 pA 和 1 MΩ,我们得到的转换霍尔电压为 0.1 mV,这个电压太低了,无法应用于计量。然而,我们制造了 SC,希望基于量子标准的电流-电压转换方案可以在未来应用于计量学。 作为初步实验,我们在真空模式下分别对填充因子 2 (i=2) 和 SEP 电流的 QHR 进行了精密测量。测得的电阻与 i=2 平台的标称电阻偏差 20 分之 109.SEP 电流测量的结果表明,我们诱导了 $4.5~\textrm {fA}/\sqrt {\textrm {Hz}}$ 的白噪声水平,这略高于使用我们传统的 SEP 系统记录的 $3.2~\textrm {fA}/\sqrt {\textrm {Hz}}$ 的水平(Janis3He 湿系统) [2], [3]。 我们还研究了 SC 在真空和3He 充气模式。两组温度传感器 — 库仑封闭温度计 (CBT) 和 CeOx传感器 — 分别安装在 SEP 和 QHR 模块上。我们确认 CeOx在真空模式下,在基准温度下,温度高达 900 mK。但是,3He 充气模式可以达到低于 460 mK 的基本温度。 |