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用于无液氦稀释制冷机的高热导隔振设计

应用物理 2019-02-01 v1 介观与纳米尺度物理 仪器与探测器

摘要

我们介绍一种机械低通滤波器隔振装置的设计与实现,用于降低在 10 mK 运行、面向扫描探针技术的无液氦稀释制冷机中的振动噪声。我们讨论了为满足低机械刚度与高热导兼具这一相互制约要求所需的设计准则。通过将位于 SQUID 上方的超软机械谐振子的振动噪声水平作为测量指标,证明了该方法的有效性。从 8 mK 的低温恒温器基础温度出发,该隔振装置可被冷却至 10.5 mK,且在 100 mK 处具有 113 μ\muW 的制冷功率。我们利用低振动与低温条件,证明了悬臂梁的有效温度低于 20 mK。由此得到的力灵敏度优于 500 zN/Hz\sqrt{\mathrm{Hz}},且在 1 Hz 测量带宽内积分频率噪声低至 0.4 mHz。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.06847,
  title  = {Vibration isolation with high thermal conductance for a cryogen-free dilution refrigerator},
  author = {Martin de Wit and Gesa Welker and Kier Heeck and Frank M. Buters and Hedwig J. Eerkens and Gert Koning and Harmen van der Meer and Dirk Bouwmeester and Tjerk H. Oosterkamp},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.06847},
  year   = {2019}
}