Zurich Instruments时事通讯 - Q4/2016版

编辑的话

欢迎阅读 2016 年最后一期通讯! 这个季度我们将重点介绍 Zurich Instruments 最近为客户提供的创新产品和服务,介绍优质客户服务团队的最新成员并发布新的教育媒体内容,包括锁相检测原理白皮书和视频,还有令人兴奋的客户访谈。 我们还将宣布下一次科学研讨会赞助计划。

今年,我们发布了两款新产品: 任意波形发生器 (AWG) 和阻抗分析仪,这两款产品都与我们现有的硬件相结合。 6 月推出的 Zurich Instruments UHF-AWG 是世界上首款结合了完整信号分析的 AWG,包括范围、数字转换器、解调器和脉冲计数器。 它配备有 LabOne 波形定序器,以简单的语言对波形和序列进行高效编程。 我们的定序器连接测量结果和复杂的波形输出,以支持快速序列分支。 下面的文章将介绍如何使用 UHF-AWG 结合示波器,在规定的频率范围内实现宽带无泄漏频谱分析。

8月,我们推出了 MFIA,它是首款使用独特的 LabOne 信心指数和 LabOne 补偿顾问验证测量结果的阻抗分析仪和精密 LCR 测试仪。 这些功能可以帮助您通过样品和我们使用的直接测量技术,获得更加精确的测量结果,与以前的平衡电桥方法相比,它可将频率和测量范围扩展到新的领域。 阅读下面关于超级电容器等效串联电阻 (ESR) 测量的文章,对仪器的功能进行了解。

我们最近发布了一份白皮书,解释最先进的锁相检测和锁相放大器的数学基础知识。现在没时间阅读白皮书? 那么和 Jelena Trbovic 一起看看新视频吧,其中解释了关于锁相的基本知识。

您还在为下一次会议或研讨会寻找其他资金吗? 不要错过 Zurich Instruments 2017 年科学研讨会赞助公告。

我们期待着明年为您带来更多创新,同时继续扩充我们的应用科学家团队,以帮助满足您的需求。 Zurich Instruments 在年底向所有客户、朋友和伙伴送上诚挚祝福,祝大家 2017 年安宁、成功、快乐,获得很多令人兴奋的测量结果!

白皮书和视频: 锁相检测原理

锁相放大器如何工作? 设置的临界参数是多少? 购买新仪器时要考虑哪些重要功能? 最先进的功能是什么?

现在我们就来回答上述问题,同时重点介绍尖端仪器。 锁相检测发明于 20 世纪 30 年代,从真空管发展到基于 FPGA 的数字信号处理。 最近几年,该技术也发生了巨大变化,通过不断整合扩展了在一台仪器上应用的工具和功能范围。 我们最近出版了“锁相检测原理和最先进技术”以及相关视频,Jelena Trbovic 将在视频中帮助您更好地了解锁相解调,包括为其提供支持的数学计算。 我们将以 Zurich Instruments 的 600 MHz 放大器 UHFLI 为模型,讨论信号混频的时间和频域、低通滤波和最新的创新内容。

使用无泄漏 FFT 的快速频谱分析

您最近是不是在开始长扫频后上网浏览诺贝尔奖颁奖前的小道消息? 下次您可以考虑看看我们最近发布的有关实现快速高分辨率频率响应测量的博客帖子。 下面的例子将展示把自定义信号生成与 UHFLI 锁相放大器先进的检测工具相结合所带来的好处,今年早些时候推出的 UHF-AWG 任意波形发生器就能帮您实现。

系统的频率响应的测量方法通常是通过扫描频率和记录每个光谱点处单独的锁相测量。 大幅减少开销时间的另一种方法是通过施加周期性线性调频刺激同时计算响应信号的快速傅立叶变换 (FFT),驱动并同时测量所有频率。 这将消除与步进式测量相关的问题,如设备积聚、仪器通信或滤波器稳态建立等问题。 例如,我们已经看到我们的系统使高 Q 值谐振器表征和激光多普勒振动测量的速度得到大幅提升。

只有使用生成和获取信号的采样精确同步才能实现无频谱泄漏测量,而使用数字仪器测量 FFT 频谱时不可避免地会产生杂散效应。 LabOne 的跨域触发器提供 UHF-AWG 和 UHF-DIG 数字转换器之间的这种同步。 这两种设备——AWG 和数字转换器都有 128 MSa 的大容量内存,因为没有分辨率的速度没有任何意义!

查看Bruno Küng的最新博文,了解如何在实践中实施快速光谱分析的更多详细信息。

客户访谈: Malcolm R. Connolly,剑桥大学

Malcolm R. Connolly 是剑桥大学 半导体物理组的 EPSRC 早期职业研究员。
您好,Malcolm,请问您在剑桥担任什么职位?作为一位科学家,在职业生涯早期要处理组织团队涉及的所有要求会不会很难?

目前我是 EPSRC 早期职业研究员,在剑桥大学的卡文迪什实验室建立了自己的实验室。 这个研究员职位非常好,它给我 5 年的时间来培养独立性,并探索高风险的想法。 但是既要在实验室建立动力,同时又要关注我的长期职业生涯发展,这当然很难。 管理 4 名学生以不同的方法研究一个问题,的确让我整天忙个不停!

您现在的研究重点是什么?

我的研究重点是了解石墨烯和拓扑绝缘体等 2D 的材料在低温条件下的量子行为,并研究我们在量子器件(例如量子位和单电子泵)中如何利用它们的性能。 我所做的很大一部分工作涉及使用低温扫描探针技术使量子器件可视化,并对如何在应用中利用它们进行早期研究,例如,我对石墨烯纳米结构的显微镜研究 [Phys. Rev. B 83, 115441 (2011)] 指导我们开发单电子泵,它可能成为量子计量的电流标准。

您的研究如何融入广阔的应用范围?

目前的研究现状使叠加和纠缠等量子效应用于广阔的应用范围(如计算和传感)具有很大的推动力,但我们还有很多工作要做。我的研究使用量子材料拓展研究边界并将其转换为概念证明器件,我希望可以在未来量子技术中开辟新的意想不到的途径和方法。 我也很喜欢这个想法:我们可以在相对简单的固态器件中开发量子力学的台式/制冷机式试验。 在商业化方面,在制造量子器件时,最终基本都会归结于寻找类似问题的解决方案,要使技术服务于大众都会面临这些问题,我们会努力跟上最新经典科技的高速发展!

您最重要的出版物是什么?为什么?

可能是我描述石墨烯单电子泵高频操作的论文 [Nature Nanotechnology 8, 417 (2013)]。 目前我们对单电子泵有着极大的兴趣,因为未来它可能成为电流标准,使我们根据电子的基本电荷对安培进行重新定义。 与砷化镓和硅不同,石墨烯的结构并不适合约束单电子,但这篇论文表明,单电子泵比以前金属泵达到的频率高很多,石墨烯在这种条件下表现良好。

您在实验室中使用 Zurich Instruments UHFLI 已经有一段时间了,它适合您的工作吗?

我们做很多射频工程,使我们能够在短时间内操纵和探测量子器件。 例如,解调从耦合到石墨烯量子点的射频振荡电路反射的信号,使我们可以测量单电子隧穿和弛豫。 UHFLI 非常适合这项工作,因为 600 MHz 输入带宽与我们的典型射频振荡电路兼容,5MHz 的解调器带宽使我们可以监测快速过程。 我很高兴我们可以在室温下迅速完成新射频电路的基本测试,以及在低温条件下通过实际试验获得创新,例如,通过使用频率复用和多个解调器来探测器件的不同部分,或使用信号平均器选项执行脉冲测量。

非常感谢您,Malcolm。 最后一个问题。 您之前说过您的伴侣是意大利人,您最欢的意大利美食是什么?

实际上,披萨恰好是我最喜欢的美食之一。 她可以证明,我一直在不断寻找完美披萨!

最近的出版物 UHFLI 600 MHz 锁相放大器

超级电容器的测量

您有没有想过如何正确测量超级电容器的等效串联电阻?

我们非常乐意回答这个问题。 我们最新的团队成员 Tim Ashworth 使用最近推出的 MFIA 阻抗分析仪,在他的第一篇博客中解释了如何使用基于锁相的阻抗测量表征超级电容器。 MFIA 直观的扫频仪功能可以实现 1 mHz 至 5 MHz 频率相关阻抗测量。 3000 F 超级电容器的结果显示约 0.3 mOhm 的 ESR(在 1 kHz 测量)。 除了 ESR,还可以通过单一阻抗扫描收集与电容、介电损耗和相位相关的重要信息。 在此阅读有关这些测量的更多信息,包括与超级电容器相关的有趣的背景资料。

优质客户服务扩展

 
我们正在通过提高应用科学家团队的质量和规模来提升我们的优质客户服务。 您将在即将举行的会议上看到我们的新同事 Tim Ashworth 和 Mehdi Alem,下面先对他们进行简单的介绍。
Tim Ashworth 博士 (tim.ashworth@zhinst.com) 在英国曼彻斯特大学获得博士学位,他的研究领域是纳观表面科学,重点研究 UHV SPM。 随后,Tim 作为博士后在巴塞尔大学工作,使用锁相技术和 PLL 通过自制 SPM 获得最佳结果。 2008 年转入 SPM 行业后,Tim 在全球应用支持和科学商业发展方面拥有超过八年的经验。 Tim 的加入不仅增强了 Zurich Instruments 对 SPM 知识的了解,他还作为应用科学家重点研究我们的阻抗分析仪产品。
Mehdi Alem 博士 (mehdi.alem@zhinst.com) 于 2016 年 5 月在瑞士洛桑联邦理工学院获得光子学博士学位。他的博士研究领域是非线性光学效应的理论建模和实验测量,例如分布式光纤传感器的调制不稳定性和四波混频。 在开始博士研究之前,他在伊朗德黑兰沙里夫大学的光网络实验室做了 6 年研究工程师。 除了为客户的科学应用提供支持,Mehdi 还将增强 Zurich Instruments 对光子应用知识的了解。

2017 年科学研讨会赞助

Zurich Instruments 喜欢与科学团体保持密切联系。 因此,我们将于 2017 年再次为选定的科学研讨会和科学活动提供支持。Zurich Instruments 为符合以下资格条件的活动提供财务支持以支付运营费用:
  • 研讨会必须在研究团队当地组织
  • 研讨会的主题必须对 Zurich Instruments 的市场有意义,并有重要的科研重点
  • 研讨会的规模通常是 30-100 位与会者
  • 研讨会的举行时间必须是 2017 年 1 月 1 日至 6 月 30 日

我们将进行两轮评估,对提交的活动进行审查(分别于 2016 年 12 月和 2017 年 2 月)。 我们将在社交媒体网络上推广选定的活动。 我们也将出席获得支持的研讨会,并欢迎其他商业公司参加会议。 请联系 Eva Rojcek 了解更多信息和/或沟通您的活动细节。

展览日程

我们将参加:

致电: +86 21 6487 0287
或者给我们留言,我们免费提供样机试用。

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