综合物性测量系统(PPMS)操作规范
多功能物性测量系统介绍-操作-热容
使用He－3时的硬件连接
He－3测量
加热器 He-3温度 计
比热测量程序的编写
Field Calibrate New Addenda New Datafile Puck Calibration Pass 1 Puck Calibration Pass 2 Sample HC Switch Addenda LogPpmsData 测量背底信号
编写测量程序
样品台温度计磁场修正 设定新的数据文件 样品架温度计电阻值标定 样品架加热器电阻值标定 测量样品比热 使用相应背底信号文件 记录PPMS的硬件参数
He－3测量
Active Options: Heat Capacity
使用He－3时的软件
Option Manager Available Options: AC Transport ACMS Low Field Resistivity Thermal Transport Torque Magnetometer Activate -->> <<--Deactivate Connection Diagrams Close
普通测量
使用PPMS测量比热 不使用He－3制冷机 1.8 K ～ 400 K
内
容
硬件及其连线 软件及其使用 样品安装 背底（Platform＋Grease）热容量测量 样品热容量测量
不使用He－3时的硬件连接
普通测量
加热 器 温度 计
物性检测仪器操作保养规程
物性检测仪器操作保养规程
1. 前言
物性检测仪器是用于检测物质性质和特征的设备，经常用于化学、医药、食品等行业。
使用和维护检测仪器是保证准确性和提高工作效率的关键。
因此，本文将介绍物性检测仪器的操作和保养规程，以帮助使用者正确使用检测仪器，并保持仪器在良好的工作状态下。
2. 操作规程
2.1 准备工作
在操作物性检测仪器前，应进行以下准备工作：
1.确保检测仪器与电源连接正常。
2.验证样品的质量和数量，保证实验数据的准确性。
3.检查仪器的状态，确保各部件工作正常。
2.2 操作流程
以下是物性检测仪器的操作流程：
1.打开检测仪器，启动电源。
2.根据仪器操作手册或说明书，选择所需的检测选项。
3.准备样品。
4.将样品放入检测仪器中，启动测试程序。
5.等待测试结束，记录测试结果。
磁性测量仪器篇之PPMS
PPMS液氦液面指示计
磁体－样品室 PPMS Probe
磁体中心 温度计、加热器
液氦流阻器
H=H0，闭环，电源关
磁
场
H=H0，电流恒定，开环
控
制
过
程
H=Hf，电流恒定，闭环
H=H0，闭环，电源电流升
H=Hf，开环，调节磁场
H=Hf，闭环，电源关
液氦液面与最大磁场的关系
100 ％
85 ％ 45 ％
94.6 ％ 60 ％ 50 ％
31 ％
10 ％ 0.0 ％
Full Field (14 T) 65％
? 未知
Limit for Helium Fill
液氦液面与可用磁场的关系 （暂定）
1. 65％以上，可以使用最高磁场 14 T
2. 60％ ～ 65％之间，可以使用最高磁场 10 T
6000：信号控制中心
6700：磁体电源 6500：比热、循环制冷机
7100：交流电源 旋转马达、伺服马达
杜瓦剖面图
温度/气体控制
样 品 室
控 温
杜 瓦
充气阀
清洗阀
控温流量阀
PPMS主机的温度检测
400 K VI
铂电阻温度计 Platinum Thermometer
电阻温度计
80 K 1.8 K
用于连接测量 选件
P
P
M
Model 6000
S
控
制
Model 7100
柜
后
Model 6500
面 板
Servo Motor Control
硬件连接框图
❖ Utilities Activate Option Connection Diagram
物性测定仪操作规程
物性测定仪操作规程一、操作人员要求未经培训的人员不得操作本仪器；未经授权不得擅自使用本仪器；经授权的操作人员不得擅自更改系统的配置参数。
二、实验准备1.制订详细的实验方案；2.按实验要求制作测试样品；3.应熟悉物性仪的基本操作方法和本操作规程。
三、开机前设置检查1.根据测试项目安装合适的测试探头和附件，并设置上下行程开关的位置确定运动臂的行程范围，防止探头触及测试台，造成测试中断或部件的损坏。
出现意外，需要重新进行力校准（calibrate force）。
2.本物性仪配置了两种规格的力传感器（5kg、50kg），每次试验时检查仪器安装力传感器规格是否合适试验要求，严禁超载使用。
遇到紧急情况，使用物性仪左侧的红色按钮，即可立即中止试验。
3.定期对仪器进行校准，一般1次/月。
更换力传感器后，必须进行力校准。
操作方法见随机使用说明书。
四、开机及硬件操作1.打开物性仪主机电源，打开与物性仪联用的电脑，并进入配套软件Texture Expert的操作界面。
2.将测试试件（测试样品）放置在测试台上，并从操纵键盘上调整探头的初始位置。
必要时要对探头进行高度校准（calibrate probe），便于获得测试试件的高度。
五、软件操作1．打开图形窗口（File－new－graph window），在T.A.－T.A.Setting（或按F4）界面中选择测试项目，并选择合适的测试参数（测试速率、运动位移，时间等）。
2．T.A.－run a test（或按F2）从界面中设置测试曲线文件的名称，保存路径、探头型号、测试试件和探头的原始参数，数据采集速率等，而后进行测试，得到测试曲线。
3．File－Preferences－graph（或按F3）中对图形曲线的格式根据需要进行设置，坐标变量的选择，坐标范围的确定，单位的选择，域值的选择等。
4．在Process Data中对曲线进行数据分析，找峰值，测定曲线斜率，求曲线面积等，并可编辑或调用宏文件（macro）对曲线做自动分析，简化分析过程，得到分析结果（result）5．从result文件中记录分析结果；从View－raw data中导出曲线离散点的原始数据并保存，便于以后对曲线的深入分析。
磁性测量仪器篇之PPMS
PPMS－14H基本系统的技术指 标
❖ 样品台方向 磁场方向：纵向（垂直于地面）
升温至300 K稳定后，至少等待30 min。 ➢ 样品室充气。取放样品。 ➢ 取出与放入样品的时间超过30 s，先封闭样
品室，并抽气。
PPMS－14H的附属设备
条件 温 度 Sample stage
Helium-3
设Chart 备
及 M其ulti Fun作ction Pr用obe
Model P450 A/B
85 ％ 45 ％
94.6 ％ 60 ％ 50 ％
31 ％
10 ％ 0.0 ％
Full Field (14 T) 65％
? 未知
Limit for Helium Fill
液氦液面与可用磁场的关系 （暂定）
1. 65％以上，可以使用最高磁场 14 T
2. 60％ ～ 65％之间，可以使用最高磁场 10 T
❖ PPMS的磁场控制 ❖ 样品室－样品架－选件
通用检测端口
❖ PPMS－14H的附属设备
功能扩展
需要关注的内容
1. 主机的功能：磁场、温度、位置 2. 如何控制：温度、磁场、位置、样品室气氛 3. 如何实现多功能：选件种类、功能、连线 4. 如何安装取放样品：通用工具、专用工具
PPMS－14H基本系统的技术指 标
硬件设置、监控 数据格式转换
❖ PPMS Helium 3 Gas Monitor
PPMS测试系统原理介绍-已发布论坛
材料综合物性综合测量系统（PPMS）原理及应用王立锦编北京科技大学材料学院实验测试中心2007年6月材料综合物性综合测量系统（PPMS）原理及应用美国Quantum Design 公司的产品PPMS( Physics Property Measurement System) 是在低温和强磁场的背景下测量材料的直流磁化强度和交流磁化率、直流电阻、交流输运性质、比热和热传导、扭矩磁化率等综合测量系统。
北京科技大学材料学院与美国Quantum Design 公司在北京科技大学材料学院实验中心联合成立了PPMS材料综合物性测量研究实验室，安装了PPMS-9综合物性测量系统、HH-15振动样品磁强计、材料磁电阻效应、霍尔效应及磁致伸缩效应测量仪等仪器，现已全面对学生教学和科研测试开放。
一、实验目的1、了解PPMS-9综合物性测量系统的结构、组成、测量原理及应用范围；2、熟悉PPMS-9仪器开关机步骤及更换样品、测量附件的方法；3、熟悉PPMS-9仪器软件控制程序及参数设置方法；二、PPMS仪器测量原理和方法PPMS是Quantum Design 公司在成功推出MPMS1之后，于20 世纪90 年代中期推出的又一款产品。
一个完整的PPMS 系统也是由一个基系统和各种选件两个部分构成，根据内部集成的超导磁体的大小基系统分为7 特斯拉、9 特斯拉、14 特斯拉和16 特斯拉系统。
但与MPMS 专注于磁测量不同，PPMS 在基系统搭建的温度和磁场平台上，利用各种选件进行磁测量、电输运测量、热学参数测量和热电输运测量。
基系统主要包括软件操作系统，温控系统，磁场控制系统，样品操作系统和气体控制系统。
下面结合各种选件对PPMS 的测量原理和方法加以说明。
1.交直流磁化率选件该选件是研究各种材料在低温下磁行为的主要设备之一，包括探杆、样品杆、伺服电机、电子控制部分、精密电源和软件部分(集成于系统软件) 。
可以在同一程序中对一个样品先后进行交流磁化率和直流磁化强度的测量而不需要对样品进行任何调。
PPMS测试系统原理及介绍---已发布论坛
材料综合物性综合测量系统（PPMS）原理及应用王立锦编北京科技大学材料学院实验测试中心2007年6月材料综合物性综合测量系统（PPMS）原理及应用美国Quantum Design 公司的产品PPMS( Physics Property Measurement System) 是在低温和强磁场的背景下测量材料的直流磁化强度和交流磁化率、直流电阻、交流输运性质、比热和热传导、扭矩磁化率等综合测量系统。
北京科技大学材料学院与美国Quantum Design 公司在北京科技大学材料学院实验中心联合成立了PPMS材料综合物性测量研究实验室，安装了PPMS-9综合物性测量系统、HH-15振动样品磁强计、材料磁电阻效应、霍尔效应及磁致伸缩效应测量仪等仪器，现已全面对学生教学和科研测试开放。
一、实验目的1、了解PPMS-9综合物性测量系统的结构、组成、测量原理及应用范围；2、熟悉PPMS-9仪器开关机步骤及更换样品、测量附件的方法；3、熟悉PPMS-9仪器软件控制程序及参数设置方法；二、PPMS仪器测量原理和方法PPMS是Quantum Design 公司在成功推出MPMS1之后，于20 世纪90 年代中期推出的又一款产品。
一个完整的PPMS 系统也是由一个基系统和各种选件两个部分构成，根据内部集成的超导磁体的大小基系统分为7 特斯拉、9 特斯拉、14 特斯拉和16 特斯拉系统。
但与MPMS 专注于磁测量不同，PPMS 在基系统搭建的温度和磁场平台上，利用各种选件进行磁测量、电输运测量、热学参数测量和热电输运测量。
基系统主要包括软件操作系统，温控系统，磁场控制系统，样品操作系统和气体控制系统。
下面结合各种选件对PPMS 的测量原理和方法加以说明。
1.交直流磁化率选件该选件是研究各种材料在低温下磁行为的主要设备之一，包括探杆、样品杆、伺服电机、电子控制部分、精密电源和软件部分(集成于系统软件) 。
可以在同一程序中对一个样品先后进行交流磁化率和直流磁化强度的测量而不需要对样品进行任何调。
PPMS简易中文操作步骤
Resistivity (直流电阻率)(1) 样品上做好电极再粘在或焊在PUCK 的测量通道上，记住通道编号。
(2) 工具栏中点击Utilities >>>Activate Option ，Deactivate (退激活)前次测量所用的选件。
将系统温度设定到298K ，磁场设为0，等温度和磁场达到并稳定20分钟后，点击Vent/Seal ，给样品腔充氦气。
(3)取下样品腔顶部密封用的盲板，利用取样工具将前次测量所用的PUCK 或线圈等取出。
利用取样工具将装上样品的PUCK 放入样品腔中，再放入防热辐射的隔热串，扣紧卡箍后Purge/Seal 。
(4) Utilities >>>Activate Option ，Deactivate (退激活)前次测量所用的选件，再参考Connection Diagram ，接好Resistivity 选件的线缆。
(5) 工具栏中点击Utilities >> Activate Option 然后在左边选中Resistivity 再Activate (激活)。
激活后出现如下Resistivity Option 界面Ch1: 直流电阻Ch2：Hall Effect Van der Pauw 法测电阻， 同时占用Ch1 & Ch2Install/Remove ：取样或放样的标准指导步骤； Sample ：样品信息； Browse ：选择存储数据的位置、文件名和样品信息（前两项必填；这一步必须做，否则后面执行sequence 时会有提示）；View ：查看数据； Bridge Setup ：选择使用的通道和相关参数，修改后要点击Set ，否则改动无法生效。
Calibration Mode 一般选Standard ，Drive Mode 选AC (实际上AC Mode 仅是采用正反电流法，尽量减小系统误差)； Measure ：手动测量。
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综合物性测量系统（PPMS）操作规范
1.检查样品室内是否有样品，如有则取出并将测量线取下，取消上次测量
的Option;（参阅第9步）
2.下拉Utilities 菜单，选择Activate Option；
3.点击Connection Diagrams, 点击所要测量的选项，查看连线图，按照
图示连接相应的测量线；
4.选择测量选项，并将其激活（Activate），被激活的选项会弹出Control
Centre 窗口；
5.使用Control Centre中的Install下的命令，按照提示装卸样品；
6.打开一个数据文件以便保存数据；
7.用单步测量调试测量参数；
8.编辑Sequence 并运行；
9.升温至300K（Stable），磁场设为0，等待30分钟, 取出样品，Deactivate
测量选项；
10.下拉Instrument 菜单，选择Shut Down。
11.
注意事项：
1.不要随意靠近杜瓦瓶，注意磁卡、手表、手机等要取出放在安全地点。
2.装卸样品过程中要注意及时盖上样品室上盖，并Purge & Seal。
3.PPMS 高度集成化，部件设计很精密，要轻拿轻放。
4.如果你不懂某些命令的真正含义，千万不要尝试去执行它。
5.遵守操作程序。
1。