Q2/2017版

编者的话

欢迎阅读 2017 年 Q2 版时事通讯!

Zurich instruments 长期致力于为 SPM 领域提供服务,Scienta Omicron 将 Zurich instruments MFLI 技术应用于新型 Matrix 4 SPM 控制器,建立了新的里程碑。MFLI 还应用于 Anasys Instruments 结合 s-SNOM 和 AFM-IR 技术的nanoIR2-s,并促进其已获专利的 Tapping AFM-IR™技术的应用。本期的使用者访谈中,Scienta Omicron 的 Martin Rohmer 以及 Anasys Instruments 的 Craig Prater 和 Dean Dawson,介绍了他们使用我们产品的体验。

对于那些希望使用 MFLI 来组建或扩展自己的 SPM 的人来说,我们的应用科学家 Romain 解释了如何使探针保护功能和快速自动接近功能发挥实际作用。Mehrdi 和 Tim 也是 Zurich instruments 的应用科学家,他们也发表了有关使用极坐标时正确的噪声分析法1TΩ阻抗测量法的文章。关于 低温物理锁相放大器关键性能指标的简短概要中提供了更多应用的专业知识。最后,查看首个包含检测功能的 AWG 的最新视频

为您的下一次会议差旅赢取 1,500 瑞士法郎!
如果您正在为下一次会议的差旅费寻求资金赞助,2017 年学生差旅补助仍在公开接受申请。立即申请!

我们希望您的缤纷夏季伴随着许多激励人心的测量结果。

客户访谈:Scienta Omicron 的 Martin Rohmer

Martin Rohmer 正在 Scienta Omicron 领导 SPM 业务部门。

 

Scienta Omicron 的新型 Matrix 4 SPM 控制器配备了由 Zurich instruments 提供技术支持的 AFM PLL。
您好 Martin,Scienta Omicron 最近在德累斯顿 DPG 会议上推出了 4 款新产品。请告诉我们,这些新产品是什么?

是的,我们推出了 3 个新型扫描探针显微镜 (SPM) 和一个新型 SPM 控制器:

首先,我们推出了第三代低温 STM,该产品现在能够为低于 5K 的温度环境下提供极低漂移和最高稳定性。光谱分辨率也得到了很大的改善,此外,这款产品还包含了 QPlus AFM 技术。

第二,我们推出了新型 Fermi DryCoolTM SPM,在 10K 至 400K 之间,测量时间无限制,并且便于冷却,无需使用低温液体。用户可以使用 Fermi DryCoolTM 执行 QPlus AFM 和 STM。

第三,我们推出的新型 SPM 是 TESLA JT SPM,一种 Joule-Thompson 冷却低温显微镜,用于 T = 1.4K 以下的高级成像和光谱。STM 和 QPlus AFM 测量可以在高达 BZ = 3T 的磁场中进行。

此外,我们推出了包含由 Zurich instruments 提供技术支持的 AFM PLL 的新型 Matrix 4 SPM 控制器。

您是在哪个时间点开始考虑整合 Zurich instruments 技术,而不是进行自己的开发?

大约 2 年前,MFLI 锁相放大器的出现恰逢我们寻找新的 QPlus 解决方案的时候。我们很快意识到采用Zurich Instruments的产品,我们能花费更少的精力并更好地实现目标。优秀的噪声性能和高达 5MHz 的频率范围比以前的高频产品更符合我们的要求。此外,模拟和数字接口功能也是我们从一开始就是关键考虑因素。将最佳的数字信号处理技术与最佳的 QPlus 显微镜相结合,完美匹配我们客户的需求。

在 Zurich instruments,我们将 MFLI 设计为可以作为子系统进行集成:我们的仪器上没有物理按钮,但添加了大量的 DIO 并提供丰富的 API。这些功能如何帮助您创建引人注目的 SPM 控制器?

首先,使用 4 个辅助输出作为模拟接口,这意味着 MFLI 可以在几分钟内集成到一个系统中。这使我们能够对性能进行大量初步测试,并将其用于不同的应用模式。我们很快发现,如果安装 MF-MD 多解调器选件MF-PID 四通道 PID/PLL 选件,大部分应用模式都能得到支持。

然而,从原理验证到全面整合,我们还有很长的路要走。最重要的一步便是软件集成,特别是在数字领域直接获取测量数据,以及通过我们的 SPM 控制实现全面的测量自动化。使用当前版本,您可以在运行的 SPM 实验中使用集成好的程序设置探针的谐振频率,并为高度灵敏、高可靠的测量提供最佳的整体参数。高级用户可以定制流程的每一个步骤,并可以访问所有控制参数。为了保护针尖避免受损,我们在 Zurich instruments 硬件和驱动显微镜的 Matrix 硬件之间集成了特别的额外快速通信。这种快速可靠的探针保护可最大限度地为探针减少多余的调节或被破坏的风险。

在这个项目中,出现了许多挑战,只有通过两家公司之间的密切合作才能解决。与 Zurich instruments 的合作在技术和业务方面都获得了非常好的成果和体验。

您现有的客户如何从最近的 SPM 控制器开发中获益?

我们坚定地致力于在长期的产品生命周期中为我们的客户提供软件和硬件更新。目前,我们正在评估哪些 Matrix 硬件版本的升级在技术上是可行的。我现在可以说,在过去两年内提供的所有 Matrix 版本都是可升级的。

您是否收到了有关新型 Matrix 4 SPM 控制器的首批市场反馈?

我们在 DPG 会议上举行了发布活动,获得的第一反应非常鼓舞人心。我们可以自豪地说,第一台 Matrix 4 SPM 控制器将很快交付给第三代 LT STM 以及 Fermi DryCoolTM 客户。我们坚信,这些组合产品是当今市场上最好的解决方案。

感谢您的见解。我们对双方的合作感到非常兴奋,并期待能尽快看到基于新型 Matrix 4 SPM 控制器的许多开创性出版物。

客户访谈:Anasys Instruments 的 Craig Prater 和 Dean Dawson

首席技术官兼联合创始人 Craig Prater

 

营销与业务开发副总裁 Dean Dawson

 

结合 s-SNOM 和 AFM-IR 技术的 nanoIR2-s
您好 Craig,您能告诉我们 Anasys Instruments 是如何成立的以及过去几年的发展情况吗?

Anasys Instruments 成立于 2005 年,致力于为纳米级材料特性表征提供适合的仪器。我们的第一批产品基于纳米级热分析,即测量具有纳米级空间分辨率的材料的热特性。在随后的几年中,我们采用原子力显微镜和红外光谱的新颖结合,开创了纳米级化学分析的新技术。我们还开发了提供纳米级机械光谱和纳米级光学测量的技术和仪器。这些功能一起提供了对样品形态、化学特性、光学机械特性和热特性进行广泛相关测量的能力。

您在 2011 年首次接触 Zurich instruments,并在几年后开始使用我们的锁相产品。您最初看中 HF2LI 的功能是什么?它们是如何帮助您开发您的技术和产品的?

从另一家公司购买传统锁相产品后不久,我首次接触了 Zurich 产品。我马上就觉得买错了[笑],因为很明显,Zurich instruments 的锁相产品功能比我熟悉的传统锁相产品多很多。Zurich instruments 产品的灵活度特别高。我喜欢我可以轻松地重新配置锁相,根据我的需要执行不同的测量。我们在开发和原型机研究中广泛使用了 Zurich instruments 的锁相产品来测试新想法。

当您决定将 MFLI 整合到 nanoIR2-s 时,其中一个关键问题是将仪器集成到您自己的软件中。您觉得这个过程顺利吗?你如何评价 Zurich instruments 在这个过程中提供的支持?

我们喜欢 Zurich instruments 的软件界面。Anasys Instruments 已经将 Zurich 的核心功能完全集成到我们自己的软件中,以便我们的用户可以选择任何锁相数据通道,无论是执行成像、光谱学还是其他功能。在我们需要帮助的时候,Zurich instruments 一直在尽全力为我们提供集成支持和培训。我们使用过许多第三方软件界面,但我们发现 LabOne 是我们最喜欢的一个。它强大、灵活、稳定并且具有很好的支持。

Dean,市场上对 Tapping AFM-IR™ 功能的反馈如何?

我们的 nanoIR™ 技术通过其正在申请专利的光热 AFM-IR 技术打破了光学衍射极限,并且已经被学术研究人员和工业用户广泛采用。Anasys 的新型 Tapping AFM-IR™ 使我们能够显著提高纳米级 IR 光谱的能力,首次实现了 10nm 的化学成像空间分辨率。新模式还使 nanoIR™ 产品可用于更广泛的材料,并开辟了许多新的应用领域,如粘合剂、橡胶化合物和许多其他软质材料。我们已经看到对这一化学成像分辨率新水平感兴趣的研究人员和工业用户的浓厚兴趣。

AFM-IR 技术的吸引力之一是可以将其添加到现场中已存在的仪器中。这非常符合 Zurich instruments 旨在提供适应用户持续需求产品的理念。

我们已经向一些现有的客户提供了 Tapping AFM-IR™。使用 Zurich instruments 产品已经实现了可升级的模块化方法,并可在现场快速、轻松地进行升级。在现场更新我们客户安装的 Zurich instruments 模块也很快捷方便。这使我们的客户能够快速采用新功能来帮助支持新的科学研究,或者为我们的工业客户解决更复杂的问题。

那么在 2017 年剩下的时间里,Anasys Instruments 将会带给我们什么期待呢?

我们会继续为 nanoIR™ 光谱产品推出令人兴奋的新产品功能,扩展我们的领先性能、测量速度、成像分辨率和宽带光谱。我们很高兴 Zurich instruments 能够作为我们在这项工作中的合作伙伴。

感谢您参加我们的访谈。我们希望未来能与您继续合作开发产品。

技巧 I:AFM 探针保护和快速自动接近功能

 

加快处理速度和增加正常运行时间是在科学和非学术环境中成功使用原子力显微镜 (AFM) 的关键要求。Romain Stomp 的最新博客帮助所有 MFLI 用户通过每台仪器附带的新 阈值控制单元,使用 AFM 探针保护和快速自动接近功能。它会在针尖朝向表面移动时,提供安全保护机制,并在主动扫描期间提供另一种安全保护机制保护针尖。因此,可以设置更高置信度进行更快速的测量,您的工作不会因为粗糙或受污染表面导致针尖意外损坏而延迟。

 

新视频:首款配备机载信号分析功能的 AWG

在我们最新的视频中,开发工程师 Niels Haandbaek 简要介绍了 Zurich Instruments UHFAWG,这是第一款商用 AWG,内含全面的信号分析功能:锁相检测/解调、示波器/数字转换器、频谱分析仪和脉冲计数器。与LabOne 仪器控制软件 相结合,您可以进行远远超越早期 AWG 各代产品的测量。观看视频以了解更多信息

技巧 II:在 1TΩ 时的阻抗测量法

得益于 MFIA 的高灵敏度和八个电流输入范围,使其可以直接在宽频率范围内测量 1TΩ 元件的阻抗。

Tim 的最新博客描述了在 1 mHz 至 5 MHz 的完整 MFIA 频率范围内市售的 1TΩ 电阻的阻抗测量。在设置电容效应之前,1TΩ 的标称电阻值的有效值最高约为 2Hz。该演示表明在将元件设计成电路之前,表征元件特性随频率变化的重要性。与 1TΩ 的标称值和 10% 的公差相比,绝对阻抗测量值为 0.997TΩ。这表明 MFIA即使精度图表的边缘,依旧能保证高精度。

最近使用 Zurich instruments 锁相放大器的出版物

技巧 III:解读锁相放大器测量数据的统计方法

解读锁相放大器测量中的噪声数据涉及对基础统计模型的理解。无论您是在查看同相和正交分量、振幅还是相位,您都需要将正确的统计分布函数与相应数据匹配。查看 Mehdi Alem 的最新博客,简要介绍了极坐标统计方法的细微之处,帮助您快速地从自己的数据中得出正确结论。

学生差旅补助:抓住 2017 年的最后几个名额

您是博士生以及提及 Zurich instruments 产品的论文(或博士论文)的作者或合著者吗?那么就有 1/3 机会赢取 1,500 瑞士法郎差旅补助,不要错过申请的最后期限!

延期提交截止日期为 2017 年 6 月 30 日。.

有关资格标准和提交内容的更多信息,请点击此处

详细的应用专业知识:低温物理领域的优秀锁相放大器是如何成就的?

Oxford Instruments 的 Triton Cryofree® 稀释制冷机系统,用于世界领先的凝聚态物理学研究,重点关注先进的计算技术、量子技术、自旋电子学和光学。
低温 (LT) 是研究基本物理学(如超导性、磁性和低维量子系统)所必需的。LT 环境通常难以实现,极易被破坏,因此对使用的测量设备提出了不同的操作设置要求。 模拟锁相放大器曾经一直是LT 测量的首选仪器。然而,使用现代数字电子元件和合适的设计使得数字锁相放大器可以在所有相关方面超越模拟锁相的性能。数字装置对漂移的敏感度较低,具有更好的滤波器,如果设计得当,还不会将辐射射入频谱中。

在当今市场上,有几家供应商都提供数字锁相放大器,那么是什么使得 Zurich Instruments MFLI(一种 500kHz/5MHz 锁相放大器)成为 LT 测量的首选仪器?

灵敏度

输入噪声本底可以低至 2.5 nV/√Hz,转角频率约为 10Hz,可实现最佳测量灵敏度,特别是在大多数传输测量完成的低频下。

超低功耗

为了避免电子温度的升高,MFLI 输入的设计使得在 20Hz 至 180MHz 的范围内仅发射-72.3 dBm功率的干扰。

阅读技术说明书中适用于测量结果的“锁相放大器输入连接器的发射功率”。

动态储备

即使需要在较大输入范围下进行测量时出现强干扰,120 dB 的高动态储备也能保证规定的精度。

电池操作

MFLI 可以通过电池供电,以便在测量系统中移除电源组件,减小干扰。

设置复杂性最小化

LabOne 用户界面工具(如示波器、绘图仪、频谱分析仪和参数化扫频仪)可用于快速高效的数据捕获,无需额外的编程和仪器。

灵活适应新需求

在初次购买之后可以通过选件扩展 MFLI 功能,无需将仪器返回原厂。MF-MD 选件可将双相位解调器的数量从一个增加到四个。这样可以同时进行电流和电压测量、多频和/或高次谐波操作。在某些情况下,用于器件门控和 I/V 测量的专用直流电源可以用 MFLI 的 18 位辅助输出代替。此外,模拟偏置可直接加至电压输出,且不需要外部元件。

您对此有何看法?告诉我们您的想法,我们很乐意与您进行深入探讨。

展会安排

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。

To help with your request and to comply with data protection legislation we will need to confirm that you agree for us to collect and use your personal data:

See here for details of the data that we hold on our customers and what we do with it. If you have any questions please contact privacy@zhinst.com