Лаборатория квантовой криогенной электроники (ЛККЭ)
Задачи лаборатории
Криогенное оборудование
- минимальная рабочая температура 300 мК;
- температурные этапы охлаждения: 50 К, 4 К, 1 К, 300 мК;
- 4 коаксиальных микроволновых линии до частоты 20 ГГц;
- 3х24 линии постоянного тока.
Производитель: Entropy (Германия)
- материалы для микросварки: алюминий и золото
- минимальный диаметр алюминиевой проволоки 14 мкм, максимальный размер — 30 мкм
Измерительное оборудование
- аналоговая полоса до 23 ГГц (100 GS/s)
- рабочая полоса каждого канала до 23 ГГц
- 4 аналоговых канала с опциями
- частота дискретизации в режиме реального времени по 2/4 каналам 100/50 Гвыб./с.
- частота дискретизации в режиме эквивалентного времени: не менее 10 Твыб./с.
- погрешность генератора развертки: ±0,8 x 10-6 ±0,3 x 10-6 (старение в год) по истечении первого года эксплуатации
- джиттер системы запуска (тип.): не более 10 фс
- запуск по глитчу минимальной длительности (тип.): 40 пс
- запуск по РЧ огибающей (мин. ширина пакета <20 нс, макс. интервал междупакетами <20 нс.): от 250 МГц до 15 ГГц
- длина записи: не менее 60 млн. точек на канал
- время нарастания по уровням 10-90% (тип.) до 17 пс
- разрешение по времени не более 10 пс. (100 Гвыб./с.)
- продолжительность захвата с максимальной частотой дискретизации 625 мкс
- диапазон выходных частот: от 9 кГц до 31,8 ГГц;
- погрешность калибровки: ± 4 • 10-8 / год;
- скорость старения опорного генератора после первого года эксплуатации: ± 3 • 10-8 / год;
- разрешающая способность по частоте: 0,001 Гц;
- число точек при пошаговом свипировании: от 2 до 65535;
- число точек при свипировании по списку: от 2 до 3201;
- уровень выходного сигнала: от минус 130 дБм до 30 дБм;
- встроенный ступенчатый аттенюатор: от 0 до 115 дБ, с шагом 10 дБ;
- КСВ при значении аттенюатора 5 дБ:
- не более 2 ГГц: 1,2 :1;
- от 2 до 8 ГГц: 1,4 :1;
- от 8 до 13 ГГц: 1,5 :1;
- от 13 до 20 ГГц: 1,7 :1;
- от 20 до 31,8 ГГц: 1,4 :1;
- пределы допускаемой относительной погрешности установки уровня выходного сигнала (спец.), при уровне выходного сигнала от минус 10 до минус 20 дБм:
- от 9 кГц до 20 ГГц: ± 0,7 дБ;
- от 20 до 31,8 ГГц: ± 1,1 дБ;
- Разрешающая способность изменения выходной мощности: 0,01 дБ;
- Гармонические искажения (при 10 дБм)(тип.):
- от 9 кГц до 200 МГц: - 54 дБн;
- от 200МГц до 2 ГГц: - 40 дБн;
- от 2 до 20 ГГц: - 65 дБн
- диапазон частот 195 мГц - 102 кГц
- динамический диапазон 90 дБ
- 1 МОм входное сопротивление
- уровень входного шума <10 нВ/√Гц
- USB интерфейс
Программное разрешение при программировании выходного напряжения на пределе:
- 200 мВ – 5 мкВ;
- 200В – 5 мВ.
Шум (пик-пик, 0,1-10 Гц) при программировании выходного напряжения на пределе:
- 200 мВ – 20 мкВ;
- 200В – 2 мВ.
Программное разрешение при программировании выходного тока на пределе:
- 1 нА: 20 фА;
- 1,5 А: 50 мкА;
- 10 А (имп. режим): 200 мкА.
Шум (пик-пик, 0,1-10 Гц) при программировании выходного тока на пределе:
- 1 нА: 800 фА;
- 1,5 А: 150 мкА.
Время установки выходного напряжения (при изменении от 10% до 90% от диапазона):
- 200 мВ: 50мкс;
- 20 В: 110 мкс;
- 200В: 700 мкс.
Разрешение при измерении напряжения по каналу 2, на пределе:
- 100 мВ: 10 нВ;
- 1 В: 100 нВ;
- 10 В: 1 мкВ.
Уровень шума при измерении постоянного напряжения по 1 каналу (время отклика – 25 с, PLC – 5, усреднение -75, коэффициент подавления помех от сети питания – 110 дБ), на пределе:
- 10 мВ: 6 нВ;
- 100 мВ: 20 нВ;
- 1 В: 75 нВ;
- 10 В: 750 нВ;
- 100В: 75 мкВ.
Основные характеристики:
среды разработки – LabView, LabWindows CVI
- 2 шасси PXIe-1075 с контроллерами PXIe-8133
- 2 аналого-цифровых канала с частотой дискретизации до 2 ГГц
- 2 аналого-цифровых канала с частотой дискретизации до 200 МГц
- 2 аналого-цифровых канала с частотой дискретизации до 100 МГц и возможностью обработки в реальном масштабе времени
- 2 канала векторного генератора с частотой до 6.6 ГГц
- 3 усилителя до +20 дБ 0.05 – 8 ГГц
- 8-канальный 24-битный мостовой измеритель
- 2 мультиметра 7½ (измерение напряжения, тока, сопротивления)
- 6-битный системный АЦП/ЦАП с частотой дискретизации до 5 Мгц
- 2 источника-измерителя напряжения/тока до 20В и 2А
- возможность регистрации сигналов на интервале времени, ограниченном только дисковым пространством ПК АРМ
- возможности обработки сигналов в реальном масштабе времени
- полная автоматизация косвенных и совокупных измерений;
- возможность интеграции в систему как аналоговых так и цифровых первичных измерительных преобразователей
Программное обеспечение
- Sonnet
- Lab view
- Mathcad 15
- ST Microwave Studio
- Solid Works
Деятельность
- Микро- и нанотехнологии
- Основы проектирования электронных приборов и систем
- Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах
- Проектирование сложных систем
- Схемо- и системотехника электронных средств
- Схемотехника телекоммуникационных устройств
- Электронные устройства
- Материалы электронной техники
- Общая физика
- Техническая электродинамика
- Квантовые когерентные состояния в наноструктурах
- Разработка нестрандртных средств квантовых измерений при сверхнизких температурах
- Экспериментальное исследование сверхпроводниковых квантовых битов
- Разработка и экспериментальное исследование криогенных малошумящих СВЧ-усилителей
Расположение: IV корпус НГТУ, к. 105
Руководитель лаборатории — проректор по научной работе д-р техн. наук, профессор Алексей Геннадьевич Вострецов
Тел. (383) 346-48-72
Эл. почта: vostreczov@corp.nstu.ru
Научный сотрудник лаборатории — канд. техн. наук Борис Игоревич Иванов
Эл. почта: boris_ivanov@ngs.ru