设备名称：基于VersaLab平台的物性测量系统

设备介绍：

VersaLab系统是最新一代的振动样品磁强计，与传统的电磁铁振动样品磁强计不同，它采用了超导磁体和微型制冷机来提供高均匀的磁场环境和便利的低温测量环境。同时配备了物性测量系统系统中的相应附件，是一代温度50K以上、磁场3 T以下的物性测量系统。除了可以轻松提供更均匀的磁场、更便利的低温测量环境外，VersaLab在提供传统电磁铁振动样品磁强计所提供的磁学测量功能（例如：磁滞回线、热磁曲线、高温磁学、初始磁化曲线、剩磁以及磁化数据的时间函数等）的基础上，还提供在这个变温变磁场的平台上进行的全自动电学、热学等其他各种高精度的物理参数的测量功能。在加压测磁附件的支持下还可以进行相关的磁化测量。电学测量包括交直流电阻率、磁电阻、微分电阻、霍尔系数、伏安特性等参数测量，在加压测电附件的支持下还能进行相关的压力条件下的电性能测量；热学测量包括比热、磁熵变测量等。此外，由曲靖师范学院磁性材料及器件研究中心基于VersaLab平台自主搭建的Strain with VersaLab，LCR with VersaLab 以及Auto ProI Emeter with VersaLab三种设备还能分别测量磁致伸缩/应变特性、电容/电感及热释电等材料或器件的物性。

设备组成：基于VersaLab平台的物性测量系统主要由VersaLab平台、振动样品磁强计(VSM)、高温磁性测量附件VSM Oven、HC附件、ETO附件、加压测磁附件、加压测电附件、TDS-150应变测试仪、LCR测试仪、静电计(Electrometer)及锁相放大器SR等仪器组成。

性能参数：

VersaLab平台

温度控制参数：

• 磁场范围： ±3 T

• 温度范围： 50-400 K

• 降温时间： 从300 K降至50 K ~ 90分钟

• 温度稳定性：优于±0.02%

• 控温精度： 优于1% （全磁场范围）

• 最小控温步长：0.01K/Min

磁场控制系统技术参数：

• 磁体： 制冷机冷却NbTi超导磁体

• 场均匀度： 0.1% over 2.4 cm

• 扫场速率： 0.1 Oe/sec to 300 Oe/sec

• 场设定分辨率： 60 mOe

• 磁体操作模式： 闭环模式和驱动模式

• 磁场逼近模式： 振荡模式，非过冲模式，线性模式及扫描模式

振动样品磁强计(VSM)

磁学测量技术参数：

• 磁场范围：±3 T

• 温度范围： 50-400 K

• 灵敏度： < 10-6 emu

• 音基： 6 x 10-7 emu level

• 振动频率：5 - 80 Hz (optimized at 40 Hz)

• 振动幅值： 0.5 - 5 mm (一般2 mm)

• 最大可测磁矩(emu)：40/振动峰值

• 探测线圈内径：6 mm

高温磁性测量附件VSM Oven

高温磁学测量技术参数：

• 磁场范围：±3 T

• 稳定工作温度： 300-1000 K

• 均方根灵敏度： <10-5 emu

• 噪音基： <10-5 emu rms

• 温度测量精确度：0.5 K

比热测量选件HC

比热测量技术参数

• 磁场范围：±3 T

• 测量温度范围：50 - 400 K

• 磁场范围： ±3 T

• 样品尺寸： 1 – 500 mg（经典值20 mg）

• 测量灵敏度： 10 nJ/K @ 2K

• 测量精度：< 5% @2-300 K

高级电输运测量选件ETO

电学测量技术参数

• 磁场范围：±3 T

• 温度范围： 50-400 K

• 噪声基： 1 nV/rtHz

• 电压输出范围： ± 4.5 V (一倍增益时)

• 电流范围： 10nA-100mA 持续操作

• 频率范围： 直流或交流（0.1Hz-20

• 电阻测量精度：0.1% (R < 200 kΩ)，0.2% (R > 200 kΩ)

• 相对灵敏度： ± 10 nΩ RMS

• 电阻测量范围： 四引线法10-8Ω-106 Ω，二引线法106Ω-5×109 Ω

加压测磁附件

高压磁测量中的磁学测量技术参数：

• 压力范围：0-1.5 GPa

• 磁场范围：±3 T

• 温度范围： 50-400 K

• 灵敏度： < 10-6 emu

• 振动频率：5 - 80 Hz (optimized at 40 Hz)

• 振动幅值： 1.8-2 mm

• 最大可测磁矩(emu)：75/振动峰值

• 探测线圈内径：12 mm

加压测电附件

高压电测量中的电学测量技术参数：

• 压力范围：0-3 GPa

• 磁场范围：±3 T

• 温度范围： 50-400 K

• 噪声基： 1 nV/rtHz

• 电压输出范围： ± 4.5 V (一倍增益时)

• 电流范围： 10nA-100mA 持续操作

• 频率范围： 直流或交流（0.1Hz-20

• 电阻测量精度：0.1% (R < 200 kΩ)，0.2% (R > 200 kΩ)

• 相对灵敏度： ± 10 nΩ RMS

• 电阻测量范围： 四引线法10-8Ω-106 Ω，二引线法106Ω-5×109 Ω

TDS-150应变测试仪

型号：TDS-150

用途：TDS-150便携式数据记录仪由控制单元和专用10通道测量模块FSW-10构成，可测量应变、应变式传感器、直流电压、热电偶、铂电阻。

基于VersaLab平台，自主搭建后的设备可实现以下测量：

• 磁致伸缩：磁场范围±3 T，温度范围50-400 K

• 热应变：温度范围50-400 K，磁场范围±3 T

• 形状记忆效应等

LCR测试仪

型号：NF-ZM2353

CR测试仪 ZM 2355是一种能准确并且稳定地测定各种各样的元件（电阻、电容、线圈）参数的仪器。实现了基本精确度0.1%、测定频率200kHz、测定信号电平5Vrms、测定速度25ms的最佳技术指标。另外，还装备了用于自动选择的信息处理机接口等种类丰富、使用方便的功能。

技术参数：

显示分辨率：4 1/2位

基本精确度：0.1%

测量频率：40Hz～200kHz（分辨率2位数字）

测量信号电平：10mV～5V（每步距1mV/10mV）

直流偏置： 内置0mV～2.5V 外置0～±35V

测量端子：4个端子（BNC-R）+保护端子

等效电路：串联 并联（可自动选择）

测量速度： FAST 25ms（typ）；MED1 64ms（typ）；MED2 150ms（typ）；SLOW 480ms（typ）

触发：自动重复和手动 延迟时间 0～199.99秒

比较仪功能：最多分为21类

偏差显示功能：用绝对值或%显示偏差

设定存储器：10个控制面板的容量

接口：GPIB

电源：AC100 115 230V可切换 不大于50VA

处理接口：输出：分选结果，测量中的标志，测量/判定结束脉冲

                   输入：测量开始触发，控制面板锁定（开启电源时的自动调取存储数据）

主要特点：

（一）基本精确度：0.1%

（二）测定频率：40Hz～200kHz （2位数字的分辨率）

（三）测定信号电平：10mVrms～5Vrms（1mV/10mV分辨率）

（四）直流偏置电平：内部0～+2.5V（1mV/10mV分辨率）

（五）测定速度：最快25ms

（六）测定参数：L、C、R、Z、Q、D、ESR、G、X、θ（可自动选择）

（七）清晰显示LED，键盘操作简单明了

（八）装备信息处理机接口、比较仪功能、偏差显示、存储功能、电压·电流监视、GPIB接口等

测量条件：

• 磁场范围：±3 T

• 温度范围： 50-400 K

静电计(Electrometer)

型号：KEITHLEY 6517B

KEITHLEY6517B型静电计/高阻表 电阻测量可达1016 电流测量范围1fA-20mA 最小电流量程输入压降20 200T输入阻抗 3 fA偏置电流 高达425 rdgs/s 噪声0.75 fA p-p 内置1kV电源 吉时利6517B静电计/高阻表独特的高电阻测量电压反接方法 可选的插件式扫描卡。

性能参数：

1. 电阻测量可达1016 Ω

2. 电流测量范围1fA-20 mA

3. 最小电流量程输入压降<20 µV

4. 200TΩ输入阻抗

5. < 3 fA偏置电流

6. 高达425 rdgs/s

7. 噪声0.75fA p-p

8. 内置±1 kV电源

9. 独特的高电阻测量电压反接方法

10. 可选的插件式扫描卡

测量项目：电控磁、热释电等

测量条件：

• 磁场范围：±3 T

• 温度范围： 50-400 K

锁相放大器SR

SR830锁相放大器是世界上最为广泛运用的锁相放大器。它以较其他锁相放大器更大的精度，更高的稳定性，和更优良的噪声抑制来测量信号。

型号：SR830

锁相放大器技术参数：

• 频率范围为1 mHz to 102.4 kHz

• 动态范围>100 dB

• 稳定性高达5 ppm/°C

• 超高的0.01°相位精度

• 宽广的时间常数from 10 μ s to 30 ks

(up to 24 dB/oct rolloff)

• 自动增益、相位、存储和抵消

• 内置综合参考源

• GPIB和RS-232通讯接口