用于低温磁场下介电、电极化、高阻测量的测试样品杆的制作方法

本实用新型涉及热释电，介电以及高阻测量技术领域，尤其涉及一种用于低温磁场下介电、电极化、高阻测量的测试样品杆。

背景技术：

在进行多铁电极化测量时，通常采用热释电的方法；热释电流通常只有pA量级的大小，这就导致在测量时尽可能的减小测量噪声（正常测量噪声应小于0.1pA）。但是，有些单晶样品生长比较困难，很难生长出较大块的单晶，所以样品的实际有效面积会很小。在测量时，样品的信号与样品的表面积成正比例关系，所以在样品面积较小时，样品的热释电流最大值可能在1pA，甚至会更小，在测量这样小的信号时，0.1pA的噪声都比较大。为了提高测量时的信噪比，通常只有提高被测样品信号和减少噪声信号两种途径。使用本实用新型所设计的样品杆可有效降低噪声信号，提高测量精度。

技术实现要素：

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于低温磁场下介电、电极化、高阻测量的测试样品杆。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于低温磁场下介电、电极化、高阻测量的测试样品杆，包括有不锈钢空心管和样品台，所述的不锈钢空心管的外侧套有接口法兰，在接口法兰的侧面设有19针航空插头和SMA接头固定盲板，在SMA接头固定盲板上安装有SMA接头，接口法兰通过KF40接口与杜瓦接口连接，在不锈钢空心管上位于接口法兰下面开有开口，双绞射频线通过开口伸入不锈钢空心管内部并从不锈钢空心管下端穿出，双绞射频线的上端与SMA接头连接，所述的样品台安装在样品台底座上，在样品台上设有上下两片聚四氟乙烯导线固定片，在上下两片聚四氟乙烯导线固定片之间设有上下两片导线屏蔽片，在样品台上开有中心孔，从不锈钢空心管下端穿出的双绞射频线穿过样品台的中心孔固定在所述的上下两片导线屏蔽片之间。

所述的接口法兰与不锈钢空心管之间通过密封锁母和O型密封垫片固定连接的，O型密封垫片位于不锈钢空心管与密封锁母之间。

在不锈钢空心管的下端通过不锈钢空心管固定卡一固定连接有防热辐射片。

在所述的样品台上还罩有紫铜屏蔽罩。

在所述的样品台底座上还设有连接柱，在连接柱上开有固定螺孔，所述的不锈钢空心管的底端固定在所述的固定螺孔内，在连接柱上紧贴有云母片，在云母片上缠绕有加热丝。

样品台底座上还设有温度计固定孔。

在所述的不锈钢空心管的上端还设有不锈钢空心管固定卡二。

本实用新型的优点是：本实用新型设计的样品杆所测的数据噪声基本在0.04pA左右，最优时甚至只有0.02pA，因此使用本实用新型所设计的样品杆能够实现小噪声变温，变磁场的热释电流，介电/阻抗谱，高阻等电学测量，这对于多铁性电极化等研究至关重要。

附图说明

图1为本实用新型不锈钢空心管的结构示意图。

图2为样品台结构示意图。

图3为紫铜屏蔽罩结构图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种用于低温磁场下介电、电极化、高阻测量的测试样品杆，包括有不锈钢空心管1和样品台15，所述的不锈钢空心管1的外侧套有接口法兰5，在接口法兰5的侧面设有19针航空插头6和SMA接头固定盲板7，在SMA接头固定盲板7上安装有SMA接头8，接口法兰5通过KF40接口10与杜瓦接口连接，在不锈钢空心管1上位于接口法兰5下面开有开口9，双绞射频线12通过开口9伸入不锈钢空心管1内部并从不锈钢空心管1下端穿出，双绞射频线12的上端与SMA接头8连接，所述的样品台15安装在样品台底座14上，在样品台15上设有上下两片聚四氟乙烯导线固定片16，在上下两片聚四氟乙烯导线固定片16之间设有上下两片导线屏蔽片17，在样品台15上开有中心孔23，从不锈钢空心管1下端穿出的双绞射频线12穿过样品台15的中心孔23固定在所述的上下两片导线屏蔽片17之间。

所述的接口法兰5与不锈钢空心管1之间通过密封锁母4和O型密封垫片3固定连接的，O型密封垫片3位于不锈钢空心管1与密封锁母4之间。

在不锈钢空心管1的下端通过不锈钢空心管固定卡一13固定连接有防热辐射片11。

如图3所示，在所述的样品台15上还罩有紫铜屏蔽罩18。

在所述的样品台底座14上还设有连接柱20，在连接柱20上开有固定螺孔19，所述的不锈钢空心管1的底端固定在所述的固定螺孔19内，在连接柱20上紧贴有云母片，在云母片上缠绕有加热丝21。

样品台底座14上还设有温度计固定孔22。

不锈钢空心管1穿过接口法兰5，用密封锁母4挤压O型密封圈垫片3来挤压O型圈固定不锈钢空心管1，用不锈钢空心管固定卡二2固定于图1所示不锈钢空心管最上端适当位置，从而设定一个不锈钢空心管可活动安全距离，SMA接头固定盲板7固定于接口法兰5侧面，防热辐射片11用两个不锈钢空心管固定卡一13固定于不锈钢空心管1适当位置。所述图2中样品台15于样品台底座14精密结合，用两个聚四氟乙烯固定片16固定两片导线屏蔽片17，射频线12置于两片导线屏蔽片17中间，并使射频线的外屏蔽层联通到一起，防辐射罩测罩于样品台15上，使得测试样品处于一个密闭环境中。

图1中，19针航空插头6所示处真空密封都采用O型圈密封，侧面的防水SMA接头8 固定于盲板7，接口法兰5于实验所用杜瓦接口采用标准的KF40接口10，置于不锈钢空心管1中的双绞射频线12从不锈钢空心管开口9处进入，这样使精密测试线于控温导线区别开来，减小控温导线对测试信号的影响。图2中样品台底座14通过尾部固定螺孔19固定于图1不锈钢空心管1底端，从图1 中不锈钢空心管1中穿出的四根双绞射频线通过图2中样品台中心孔23固定于聚四氟乙烯中间（即图2中所述射频线5）。图2中样品台底座1中的加热丝21和温度计固定孔22主要用来实现样品杆的精确温度调控。

实施例：

如图1所示，法兰采用标准KF40设计连接低温杜瓦，真空密封全部采用丁腈或氟橡胶O型圈密封。样品杆设有安全不锈钢空心管固定卡，防止样品杆由于重力作用长度发生变化，同时，通过调节固定卡位置，自由调节样品杆长度。样品杆内部双绞射频测试线全部通过SMA接头于外部测试线相连。样品杆不锈钢空心管均匀设置防热辐射片，在做变温实验时，减小由于热辐射引起的剧烈温度变化，同时减小液氦使用量。样品台处射频线电极采用聚四氟乙烯压制不锈钢片上下夹住固定射频线，这样使得射频线外屏蔽层连接在一起，实现等电位连接，来减小测量噪声。双绞射频线置于不锈钢管中可减小来自加热系统的干扰，同时可有效减小氦气流对射频线的扰动来减小噪声。防辐射罩可保护样品不受外界偶然信号干扰，同时减小氦气流对样品的影响。