Чому існують аттенюатори 0 дБ?

18

Я читаю цю статтю: Оновлення низькотемпературного скануючого тунельного мікроскопа для електронно-спінового резонансу і виявило, що для термізації вони використовують аттенюатори 0 дБ.

Сторінка 6: Маючи на увазі обмежений бюджет охолодження нашого кріостату і відзначаючи, що в теплопередачі лінії РФ переважає покриття центральним провідником з товщиною мікронів Ag, ми термізували всі кабелі SR за допомогою аттенюаторів 0dB

Я розумію, що аттенюатори знижують інтенсивність сигналу (потужність), але що означає мати аттенюатор 0 дБ?

Яке загальне призначення є аттенюаторами 0 дБ, і чи використовується він лише для теплового з’єднання?

thermal attenuator

— Чорна вдова
джерело

1

Погляньте тут . Це має дати вам гарне уявлення про те, що відбувалося, і чому. Роз'єм 0 дБ (що не відповідає точно 0, але може становити півтора дБ) є важливою частиною між їх напівжорсткими коаксіальними сегментами між системами різних темпів. Читаючи, їм справді важко було налаштовувати речі та підтримувати їх. Вони наполегливо працювали. Таблиця даних для одного з їх роз'ємів - XMA Corp. 2782 .

— jonk

@DwayneReid Дякую за ваш коментар, я видалив свою відповідь і перевірю її (і прочитаю інші відповіді / коментарі).

— Мішель Кейджерс

Пов'язане

— користувач3490

Дякую за запитання! Цікаво було дізнатися про експерименти з використанням електроніки в кріогенних камерах.

9

Відповідь JRE стосується того, чому загалом існують атенюатори 0 дБ, в цьому конкретному випадку це здається, що вони використовують їх для того, щоб зробити хороший тепловий контакт між внутрішнім провідником кабелю та ступенем теплової ізоляції, як ви бачите на малюнку на сторінці 20, і таким чином до кріогенного резервуару, який охолоджує стадію теплової ізоляції. В основному, ви хочете, щоб кабель знаходився при тій же низькій температурі, що і матеріал у вашому кріогенному балончику, а не проводити все тепло від підключення вгорі при кімнатній температурі. Додатковою проблемою є те, що кабелі мають анізотропну теплопровідність: вони проводять тепло краще по своїй осі, ніж радіально, тому що ізолятор, який тримає центральний провідник електрично ізольованим, є також хорошим теплоізолятором (або, принаймні, набагато краще, ніж метал внутрішній провідник).

Судячи з кріплення, він також забезпечує деяку механічну стабільність, атенюатор утримується в одному місці, тоді як кабелі, прикріплені до будь-якого кінця, трохи переміщаться за рахунок теплового скорочення, коли ви переходите від кімнатної температури до 4 К або нижче.

Кріогеніка - це важко, і передача тепла від решти жахливого світу 300К - ваш найбільший ворог.

Сторінка 20

— лама
джерело

Дякую за відповідь. Отже, у цій роботі вони використовують аттенюатори 0dB для того, щоб мати кращу теплопровідність? Здається, що аттенюатори 0dB збираються проводити багато тепла від повітря до стадії mK? Я думав, що ти взагалі хочеш мати хорошу теплову ізоляцію між ступенями. Чи є метою аттенюаторів 0dB допомогти внутрішньому провіднику лінії РЧ термізуватися, але решта термічно ізолюється між різними температурними ступенями?

— Blackwidow

1

Правильно, ідея полягає в тому, що аттенюатори мають кращу теплопровідність між стадією теплової ізоляції та внутрішнім провідником кабелю (відповідь Офера зробила хороший момент, про який я не думав, я накреслив щось, щоб спробувати і проілюструвати). Вони насправді не впливають на теплопровідність із зовнішнього світу або між стадіями теплової ізоляції.

— лама

Інший спосіб, про який можна подумати: аттенюатор зв’язує верхній (вищий Т) сегмент кабелю до стадії теплової ізоляції (ТІС), щоб тепло, яке він проводить, скидалося в ТІС замість того, щоб продовжувати вниз по кабелю в дійсно чутлива область. TIS зазвичай піддаються термічній зв'язці з резервуаром рідкого гелію або азоту, тому вони можуть скидати відносно велику кількість теплового навантаження, але при більш високій температурі, ніж область, охолоджена холодильником.

— лама

Здається, цей рядок суперечить решті публікацій, деякі редагування можуть покращити якість відповіді. "У цьому конкретному випадку це здається, що вони використовують їх для зволоження перепадів температури від радіочастотних імпульсів у

26

Аттенюатор 0dB - це аттенюатор, який є електричним і механічним, як і інші аттенюатори цієї лінійки продуктів.

Ви можете використовувати їх замість іншого аттенюатора, коли робите тести. Він діє так само, як і інші аттенюатори (з точки зору втрати вставки та діапазону частот) і механічно вписується в той самий простір.

Аттенюатор 0dB відповідає всім характеристикам інших в тій же лінійці продуктів, тому заміна його зберігає всі інші характеристики продуктивності вашої настройки однаковими.

Можливо, неважливо, ви налаштовуєте радіо CB, це може бути критично важливим для високої продуктивності, найсучасніших матеріалів

Сенс використання цього у згаданому документі полягає в тому, щоб зменшити кількість проникнення тепла у дуже чутливий предмет. Тепло спричиняє шум у надзвичайно низьких температурних контурах, описаних у статті.

Аттенюатор 0dB, здається, використовується, оскільки він передає радіочастотний сигнал (майже) так само, як і кабель, але не пропускає тепло так легко, як би кабель.

— JRE
джерело

дякую за відповідь. Ваша відповідь звучить правильно і зважаючи на те, що вони вказують на "обмежений бюджет на охолодження", ваш погляд має сенс. Мене просто збентежило речення: "Ми термізували всі кабелі SR за допомогою аттенюаторів 0dB". Термізувати всі кабелі означає, щоб вони мали теплову рівновагу ....

— Blackwidow

3

@JRE Здається, що головна мета при проходженні кабелів в кріогенні камери - забезпечити повний охолодження кабелю до температури камери, щоб він безпосередньо не прогрівав пристрій через провід. За допомогою коаксіального кабелю охолодження внутрішнього провідника представляє особливий інтерес / складність. Чи є якась механічна властивість аттенюатора, яка могла б допомогти охолодити центральний провідник, якби він був термічно прикріплений до дуже холодного шматка металу або плавав у кріогенній рідині?

@JRE дивлячись на відповіді, розміщені нижче, це здається, що ви хочете, щоб внутрішній провідник лінії радіації термізувався (внутрішній провідник лінії РФ охолоджується досить близько до стадії mK), зберігаючи хорошу теплову ізоляцію в іншому місці?

— Чорнова вдова

3

Аттенюатор 0 дБ допомагає фізично термізувати центральний провідник кабелю. Підкладка аттенюатора зазвичай є кращим теплопровідником, ніж тефлоновий діелектрик кабелю. Однак вони не допомагають від шуму, що надходить від електроніки 300 Кб. Для цього ви хочете ослаблення, рівне або більше, ніж відношення кімнатної температури до температури аттенюатора. Наприклад, ви хочете, щоб аттенюатор 20 дБ зменшив шум від 300 К до рівня 4К.

— Офер Неаман
джерело

4

Чи може хтось точно пояснити, що таке "термізація"? Це очевидно пов'язане з температурою, але згаданий папір та все, що я змогла знайти з цього приводу, просто припускають, що всі знають, що означає термізація.

— JRE

Я не впевнений, чи чув я колись конкретне визначення, але смутно, що тепловий зв'язок між ними достатньо хороший, що вони завжди будуть однаковою температурою. Можливо, щось більш точне по лінії теплової рівноваги (після того, як ви заповнили річ LHe і почекали деякий час), різниця температур між ними буде <x (мілі) кельвіном.

— лама

схожий на "зимівля"?

— Нерозуміли