采访Lake Shore Chuck Cimino—让你更懂M81同步源测系统

      您能否简要介绍一下 Lake Shore Cryotronics、您服务的市场以及您生产的产品类型？

      Lake Shore Cryotronics 是一家总部位于俄亥俄州的公司，为低温和磁场条件提供测量和控制解决方案。

      我们提供用于低温研究和测温应用的传感器和仪器，以及用于在早期设备研究期间测量材料的电、磁、热和光学特性的材料表征系统和仪器。

      2020 年，我们收购了 Janis Research 的实验室低温业务，这意味着我们现在还提供 Janis 品牌低温恒温器、低温冷却器、超导磁体系统、低温探针台以及许多其他标准和定制工程低温实验室解决方案。

      我们的客户包括全球大学、政府、航空航天和商业研究机构的研究人员。大多数用户是物理学家、材料科学家或电气工程师，尤其是那些在新技术开发早期工作的人。

      你能解释一下M81同步源测量系统的基本原理吗？

      M81-SSM是用于材料和需要超低功率信号的器件的低电平的电特性的新概念要来源，使用DC，AC测量和锁相功能测试的，低噪声优化表征仪器。

      M81-SSM 采用我们称为 MeasureSync™的中央 DSP 主时钟架构。无论连接到单个 M81 仪器的源和测量通道的数量是几个，该技术都能实现并确保精确的定时对齐和同步。

      此外，这种独特的架构允许每个源和测量放大器模块在物理上尽可能靠近被测设备，以进一步最大限度地减少来自环境、热、接地回路和其他常见干扰源的噪声。

      M81 同步源测量系统是如何设计来帮助用户的？

      M81-SSM 围绕我们称为 MeasureReady™的基于触摸屏的仪器平台设计，该平台为用户提供现代、易于学习、直观的界面，用于控制多达 6 个通道——多达 3 个源，多达 3个测量——它们都共享相同的时序和幅值参考。

      这极大地简化了基于每个通道的 DC、AC 或锁定检测的配置和测量采集。



      此外，通过消除研究和其他要求苛刻的测量应用中常见的典型多盒测试设置，M81-SSM 为用户提供了一个单一的屏幕和远程编程界面。

      这个单一的 UI 消除了学习和管理混合时代、混合供应商、“机架和堆栈”多仪器设置的不同界面的繁琐工作。

      M81-SSM 的实时架构有何独特之处？

      前面提到的 MeasureSync™技术在一定程度上有助于使架构独一无二。该技术驱动整个系统中所有精密 DAC 和 ADC 通道的实时采样。

      这确保了所有测量通道的源更新以及固有时间和通道同步的紧密对齐，而不管频率高达 100 kHz 的信号类型如何。

      此外，该高速采样系统完全包含在仪器内部，可远程定位的源和测量放大器模块在纯模拟模式下正常工作，并使用低噪声电源，大大减少了数字噪声信号耦合到敏感、低电平测量信号和被测设备。

      M81-SSM 能否进行科学级低电平测量？

      是的，M81-SSM专门针对超低电平源和测量应用进行了优化。它通过利用 Lake Shore 数十年在低温温度传感器和仪器方面的经验来实现这一点，这些传感器和仪器经过优化以最大限度地减少信号水平以避免自热，同时确保最大的准确性和灵敏度。

      例如，M81-SSM 包括一个带有 CMR 抑制电路的差分或平衡电流源模块（我们的 BCS-10 模块），当与 VM-10 电压表模块结合使用并设置为差分模式时，大大提高了对接地的抑制以及用于低温恒温器、低温探针台和其他超低级设备设置的公共线路噪声干扰信号。

      多个 VM-10 模块可与一到三个 BCS-10 源一起使用，用于多谐波检测测量，无需额外的外部设备。

      M81-SSM 还有哪些其他功能使其优于市场上的任何其他产品？

      最显着的功能之一是 VM-10 模块上的无缝测量范围。对于覆盖数十倍的信号电平的扫描型应用，它减少或消除了相邻范围/增益变化之间遇到的典型时间和幅度不连续性。

      此外，由于 VS-10 模块具有完全独立的 DC 和 AC 信号范围和幅度硬件，因此还有双 DAC 源范围/幅度设置，用于独立控制 DC 和 AC 源电压。

      例如，这使得小的 AC 信号能够与幅度显着不同的较大或随时间变化的 DC 信号同时混合，同时为每个信号保留完全可设置的分辨率，而不管相对幅度如何。

      它还消除了对外部信号混合电阻网络的需要，这些电阻网络会增加复杂性和精度误差并可能增加噪声。

      此外，VM-10 电压测量模块包括典型锁定放大器通常不包含的功能，例如具有用户可选角和响应设置的内置低通和高通模拟滤波器。这些可用于在带外信号使前端信号放大器饱和之前减少带外信号，从而减少或消除对外部前置放大器的需要。

      此外，还有测量自动量程，可在直流、交流和锁定测量模式下运行，并为跨越几十年电压或电流响应的应用自动进行量程选择和信号跟踪，大大减少了用户干预的需要。

      常见的锁定放大器和相关的前置放大器通常在增益/范围设置方面手动操作，这需要额外的时间，并且可能需要有人在实验过程中监控或调整设置。在自动量程模式下，M81-SSM 会自动检测并决定最合适的量程选择以获得最佳精度性能，但在需要时也可以使用全手动量程。

与 Lake Shore Cryotronics 合作还有其他好处吗？

      我们拥有许多经验丰富的应用科学家，可协助您进行设备选择、设置和操 作，以获得最佳性能和可重现的结果。

      这包括跨越低温和高磁场样品环境的专业知识，无论是 Lake Shore 或 Janis 品牌解决方案，还是包括测量解决方案（如M81-SSM、我们的M91 FastHall™控制器或其他）的混合解决方案。

      我们也是少数提供交钥匙解决方案级 MeasureLINK™软件的低温设备供应商之一，该软件可自动执行 Lake Shore 和 Janis 的低温、高场系统，现在还支持 M81-SSM 和其他电学测量仪器，无需任何许多应用程序所需的逐行编程。

      Lake Shore Cryotronics 的下一步计划是什么？

      M81-SSM 平台将通过额外的远程测量模块不断增强和扩展，以覆盖更多信号类型和应用，当与我们先进的低温和高场环境系统结合使用（和分离）时。

      还将通过固件更新添加其他功能，包括现场 M81-SSM，以扩展和增强测量功能、有用的推导和用户定义的计算，因为新兴应用程序需要此类增强功能。

      同样，MeasureLINK 软件功能将继续发展，以支持 M81-SSM 和我们用户群苛刻的电学测量需求，尤其是与 Lake Shore 和 Janis 低温和磁性平台结合使用时，许多应用程序无需编程。

      此外，我们与领先的大学实验室建立了密切的合作关系，以帮助我们不断开发和完善我们的系统和软件功能，以满足未来的测量要求。

      Lake Shore 的使命是“推进科学”，我们将继续通过保持我们的材料表征系统与时俱进并能够解决全球研究界所有可能的新兴电气应用等方式来实现这一目标。