DE102017105218A1

DE102017105218A1 - Kryogene Systeme und Verfahren

Info

Publication number: DE102017105218A1
Application number: DE102017105218.6A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Montana Instruments Corp
Current assignee: Montana Instruments Corp
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2017-09-14
Also published as: US20190025166A1; US10451529B2; CN107179230B; CN107179230A; US20170261413A1

Abstract

Es werden Probenanalysesysteme vorgeschlagen, die Folgendes aufweisen können: ein Systemgehäuse in direktem körperlichen Kontakt mit einer Umgebung um das System; eine Probenplattform innerhalb des Systemgehäuses; und eine Resonanzfrequenz-Isolieranordnung, die betriebsfähig zwischen der Probenplattform und dem Gehäuse in Eingriff ist. Es werden auch Probenanalysesysteme vorgeschlagen, die Folgendes aufweisen können: ein Systemgehäuse in direktem körperlichen Kontakt mit einer Umgebung, die das System hält und umgibt; eine Probenplattform innerhalb des Systems, die betriebsfähig mit einem Kühlkopf des Systems verbunden ist; und eine Isolieranordnung, die betriebsfähig zwischen Resonanzfrequenzen, die von der Umgebung und/oder dem Kühlkopf erzeugt werden, in Eingriff ist, wobei die Isolieranordnung eine aufgehängte Masse aufweist.

Description

VERWEIS AUF EINE VERBUNDENE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 62/307,303, die am 11. März 2016 eingereicht wurde, mit dem Titel "Kryogene Systeme und Verfahren", die in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist.
TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Anmeldung betrifft kryogene Systeme und Verfahren. Spezielle Ausführungsformen der Anmeldung betreffen beispielhafte Phasen bzw. Stufen von Anordnungen bzw. Konfigurationen bei kryogenen Systemen und Verfahren zum Bereitstellen von Beispielen.
HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme und Verfahren zur kryogenen Forschung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Systeme und Verfahren zur Mikroskopie und Spektroskopie von kryogen gekühlten Proben.
Es bestehen viele Probleme in Verbindung mit der Niedrigtemperaturmikroskopie. Die Kühlsysteme erzeugen Vibrationen der Probe; das Aufrechterhalten einer konstanten Temperatur der Probe ist ebenfalls eine Herausforderung. Es hat Versuche gegeben, diese Probleme anzugehen, keine Lösung bietet jedoch ein zuverlässiges System, das eine Probe ohne Vibrationen hält und die Probentemperatur gleichmäßig hält.
Es besteht eine Notwendigkeit für ein System, das eine kryogen gekühlte Probe auf wirksame Art und Weise von den Vibrationen des Kühlsystems isoliert, während die Probe bei einer gleichmäßigen Temperatur gehalten wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENLEGUNG
Es werden kryogene Probenanalysesysteme zur Verfügung gestellt, die Folgendes beinhalten können: ein Systemgehäuse in direktem körperlichen Kontakt mit einer Umgebung um das System; eine Probenplattform innerhalb des Systemgehäuses; und eine Resonanzfrequenz-Isolieranordnung, die betriebsfähig zwischen der Probenplattform und dem Gehäuse in Eingriff ist.
Es werden auch kryogene Probenanalysesysteme zur Verfügung gestellt, die Folgendes beinhalten können: ein Systemgehäuse in direktem körperlichen Kontakt mit einer Umgebung, die das System hält und umgibt; eine Probenplattform innerhalb des Systems, die betriebsfähig mit einem Kühlkopf des Systems verbunden ist; und eine Isolieranordnung, die betriebsfähig zwischen Resonanzfrequenzen, die von der Umgebung und/oder dem Kühlkopf erzeugt werden, in Eingriff ist, wobei die Isolieranordnung eine aufgehängte Masse aufweist.
Verfahren zum Analysieren einer kryogen gekühlten Probe werden zur Verfügung gestellt, wobei die Verfahren Folgendes aufweisen: Anordnen einer Probe auf einer Probenplattform; kryogenes Kühlen der Probenplattform und der Probe; und Isolieren von sowohl der Probenplattform als auch der Probe von sowohl externen Temperaturen als auch Resonanzfrequenzen.
ZEICHNUNGEN
Auf die hierin beschriebenen Merkmale wird in der beigefügten Zeichnung Bezug genommen, die Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
1 ist eine seitliche Perspektivansicht eines kryogenen Systems gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
2 ist eine ebene Draufsicht des kryogenen Systems aus 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 ist eine seitliche, geschnittene Ansicht des kryogenen Sytems von 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
4 ist eine Draufsicht einer Probenhalteanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
5 ist ein Querschnitt der Probenhalteplattform aus 4 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
6 ist eine perspektivische Ansicht der Probenhalteplattform aus 4 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Probenhalteanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
BESCHREIBUNG
Diese Anmeldung wird unter Förderung der verfassungsmäßigen Zwecke des US-Patentgesetzes "Den Fortschritt von Wissenschaft und nützlichen Geisteswissenschaften zu fördern" (Artikel 1, Absatz 8) eingereicht.
Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung werden unter Bezugnahme auf die 1–7 beschrieben. Unter Bezugnahme zunächst auf 1 ist ein beispielhaftes kryogenes System 8 dargestellt. Das kryogene System 8 kann im Allgemeinen wie in dem US-Patent Nr. 8,746,008 an Mauritsen et al. mit dem Titel "Low Vibration Cryocooled System for Low Temperature Microscopy and Spectroscopy Applications", das in seiner Gesamtheit hierin aufgenommen ist, ausgeführt sein.
Das kryogene System 8 kann einen Halter bzw. Träger 3 beinhalten, der eine kryogene Kühl-Expandereinheit 4 mit einem geschlossenen Zyklus trägt, die betriebsfähig mit einem Probengehäuse 1 ausgerichtet sein kann. Bei der Einheit 4 kann es sich um einen Kryokühler des Typs Sumitomo Heavy Industries RDK-101D handeln.
Unter Bezugnahme als nächstes auf 2 können Federdämpfer 5 betriebsfähig zwischen der Einheit 4 und dem Träger 3 ausgerichtet sein. Die Einheit 4 kann mittels Bälgen 2 mit dem Probengehäuse 1 und einem Probenträger 11 für das kryogene System verbunden sein. Der Durchmesser der Bälge 2 kann in dem Bereich von ungefähr 0,75 Zoll (1,9 cm) bis ungefähr 3 Zoll (7,6 cm) liegen und liegt noch bevorzugter in dem Bereich von ungefähr 1 Zoll (2,5 cm) bis ungefähr 1,25 Zoll (3,2 cm).
Als nächstes unter Bezugnahme auf 3 ruhen sowohl der starre Träger 3 als auch das Probengehäuse 1 auf einer optischen Bank 12 oder einer anderen starren Ebene. In wenigstens einer Ausführungsform kann es sich bei der optischen Bank 12 um einen luftisolierten Tisch von Newport handeln. Wie dargestellt, können sich das System und sein Gehäuse in direktem körperlichen Kontakt mit der Umgebung um das System befinden. Zum Beispiel kann die Bank, auf der das System ruht, Vibrationen in der Form einer Resonanzfrequenz an das analytische System abgeben. Analytische Labore und darin verwendete Bänke können aufgrund der Anwesenheit von Analysten in dem Labor weniger als statisch sein. Analysten können nicht in einer mechanisch isolierten Blase existieren, so dass in ihrer Gegenwart Resonanzfrequenzen erzeugt werden. In anderen Beispielen kann die Temperatur der Luft um das System wesentlich unterschiedlich von der gewünschten Temperatur einer zu analysierenden kryogen gekühlten Probe sein.
Der optische Zugang zu der kryogen gekühlten Probe innerhalb des Probengehäuses 1 erfolgt durch den oberen optischen Zugangsport 6 und/oder durch die seitlichen Zugangsports 7. Gemäß beispielhaften Ausführungen wird die Probe von einer Probenanordnung 11 gehalten, welche die Probe in einer festen Position relativ zu der optischen Bank 12 hält. Der Kryogenkühler kann auch mittels eines separaten, flexiblen, hermetischen Dichtbalgs 13 an dem starren Träger 11 angebracht sein, der mit dem flexiblen Vakuumbalg 2 ausgerichtet ist. Ein Temperatursensor 14 und eine Heizeinrichtung 15 können mit der Probehalteeinrichtung 11 in der Nähe der Probe betriebsfähig verbunden sein, um einen adaptiven Rückführkreis zu ermöglichen, um Temperaturänderungen zu reduzieren. In wenigstens einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Temperatursensor um einen Cernox-Temperatursensor von Lakeshore Crygenics Inc.
Genauer ausgeführt ermöglicht es das System 8, dass eine Probe kryogen gekühlt und starr an der optischen Bank 12 angebracht und separat (mit einem Abstand entfernt) von der Achse der Kryokühl-Expandereinheit 4 ausgerichtet ist, so dass der obere Zugang zu dem Probengehäuse 1 über den oberen Zugangsport 6 erreicht werden kann. Diese einzigartige Ausführung, bei welcher die Probe axial verschoben und mit einem Abstand von der Kryokühl-Expanereinheit 4 angeordnet ist, verringert die Vibrationen der Probe durch das Isolieren der Probe. Das Paar flexibler Vakuumbälge 2 und 13, mittels denen die Krykühl-Expandereinheit 4 mit dem Probengehäuse 1 und mit dem starren Träger 3 verbunden ist, sind vorzugsweise entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet und einander gegenüberliegend angeordnet, so dass, wenn an den inneren und äußeren Oberflächen der Bälge 2 ein Differenzdruck vorhanden ist, keine Nettokraft bzw. resultierende Kraft auf die Kryokühl-Expanereinheit 4 ausgeübt wird.
Das kryogene Kühlen kann mittels eines Kühlkopfs 20 durchgeführt werden, der mit der Probenplattform der Halteanordnung 11 thermisch verbunden sein kann. Insbesondere kann der Kryokühler manuell bedient werden, bis die Probenplattform des kryogenen Systems eine stabile Temperatur im Bereich der gewünschten Messtemperatur, wie sie von dem Temperatursensor 14 gemessen wird, erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt wird das Temperaturprofil von wenigstens einem Zyklus des Kryokühlers aufgezeichnet. Basierend auf diesem anfänglichen, ungesteuerten Temperaturprofil wird ein Profil von Heizwerten, das umgekehrt proportional zu dem aufgezeichneten Temperaturprofil ist, unter Verwendung des Heizers 15 synchron mit dem Kryokühl-Zyklus aufgebracht und bezüglich der Phase relativ zu dem Kryokühl-Zyklus eingestellt, um die Temperaturminimierung zu optimieren.
Eine zweite Phase der Optimierung des Heizprofils kann durch Messen der verbleibenden zyklischen Temperaturveränderung von jedem Wert des Heizprofils mittels des Sensors 14 erlangt werden. Unter Verwendung der Heizeinrichtung 15 wird ein Korrekturfaktor an jedem Wert des Heizprofils angewendet, der proportional zu jedem gemessenen verbleibenden Wert ist.
Ein Laser, eine Optik und ein Mikroskop können mit dem System 8 verwendet werden, um eine gekühlte Probe abzufragen und zu überwachen, von denen alle mittels einer gemeinsamen optischen Bank gehalten werden. Der Betrieb des Systems kann das Kühlen der Kryokühl-Expandereinheit 4 auf kryogene Temperaturen und das Verwenden der optischen Öffnungen bzw. Aperturen bzw. Blenden 6 und/oder 7 zum Beobachten der Probe unter Verwendung von Mikroskopen oder anderen Abbildungseinrichtungen und das Abfragen der Probe unter Verwendung von Lasern oder anderen elektromagnetischen Einrichtungen zur Übertragung bzw. Verbreitung von Energie zusammen mit der Detektion von Signalen, die von der abgefragten Probe zurückgegeben wurden, beinhalten.
Dem Fachmann eröffnen sich viele Variationen der Erfindung. Einige Variationen beinhalten eine invertierte Kryokühl-Expandereinheit 4, so dass diese unterhalb der optischen Bank 12 angeordnet wäre und sich durch ein Loch in der optischen Bank erstrecken würde oder über den Rand der optischen Bank 12 erstrecken würde. Bei anderen Variationen könnte die Kryokühl-Expanereinheit 4 von einer Struktur getragen sein, die separat von der optischen Bank 12, auf der das Probengehäuse 1 angeordnet ist, wäre. Zusätzlich kann die Umgebung, welche die Probe umgibt, durch Hinzufügen eines magnetischen Felds, Hochdrucks, HF-Felds oder anderen Arten von Änderungen der Umgebung geändert oder ausgetauscht werden. Sämtliche der genannten Veränderungen sind im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung enthalten.
Die Trägeranordnung 11 kann so ausgebildet sein, dass sie als ein mit einer Masse vorgespanntes System passive oder aktive Vibrationen reduziert. In dieser Konfiguration kann die Anordnung 11 mechanische Energie auf einer gehaltenen bzw. getragenen Masse verringern. Im Allgemeinen führt eine größere Masse und eine größere Weichheit der Federn der Feder/Masse des passiven und/oder aktiven mechanischen Filters zu einer geringeren Energieübertragung durch den Isolationsfilter. Durch Erhöhen der gesamten Massenisolation kann die Leistung in den folgenden Bereichen erhöht werden: größerer Grad von passiver und/oder aktiver Isolierung für eine vorgegebene Steifigkeit der Federn und eine größere Trägheitskraft, wenn thermische und elektrische Verbindungen über den Filter zwangsläufig hinzugefügt werden.
Große Massen führen jedoch zu Schwierigkeiten in einer kryogenen Umgebung. Erstens müssen große Massen typischerweise auf kryogene Temperaturen abgekühlt werden, was eine sehr lange Zeit in Anspruch nehmen kann. Zweitens wird die thermische Agilität, Temperaturen zu ändern, sehr stark behindert (verlangsamt), aufgrund einer so großen Wärmekapazität, die in dem System vorhanden ist. Zuletzt kann die Änderung der Steifigkeit und der Leistung der vorgespannten Anordnung in den mit einer Masse vorgespannten Systemen sich sehr stark ändern, wenn große Veränderungen in der Temperatur auftreten.
Der Träger 11 der vorliegenden Anmeldung kann die oben beschriebenen Probleme eliminieren. Mit der Verwendung eines wirksamen thermischen Abstandshalters kann eine Probenplattform des kryogenen Systems starr an der isolierten Masse angebracht werden, während sie weiterhin thermisch unabhängig bleibt. Ein wirksamer thermischer Abstandshalter könnte zum Beispiel jedes thermisch widerstandsfähige Material in der Form einer beliebigen starren strukturellen Form beinhalten. Diese Systeme und Verfahren können bewirken, dass eine passiv und aktiv isolierte Probenplattform des kryogenen Systems eine verhältnismäßig sehr viel geringere thermische Masse und eine thermische Agilität aufweist, während die Vorteile der niedrigen Beschleunigung (oder hohen passiven Isolierung), welche durch die träge Masse zur Verfügung gestellt wird, erfahren wird. Des Weiteren wird, wenn sich die Masse und die vorgespannte bzw. Vorspann-Anordnung bei Raumtemperatur befindet, das Schwanken der Temperatur minimiert, welche die Leistung des Federsystems beeinflusst.
Gemäß den Systemen und Verfahren der vorliegenden Anmeldung kann eine niedrige Resonanzfrequenz erhalten werden, die ein Überlappen mit den meisten, üblicherweise in einem typischen Labor vorkommenden Resonanzmodi verhindert. Abkühlraten für die Probe können durch Isolieren der Probenplattform von der Gesamtheit der Probenplattformanordnung erhöht werden. Während des Abkühlens oder der Wartung derselben werden niedrigere Beschleunigungen erhalten, indem man sich auf die Trägheit der großen Masse der Anordnung verlässt. Die Trägeranordnung kann es ermöglichen, dass steifere oder dickere thermische Verbindungen zwischen dem kalten Finger und der Probenplattform installiert werden, was schnellere Abkühlzeiten ermöglichen kann. Andere steife Verbindungen mit der Probenplattform können ebenfalls erzielt werden, wenn die Probenträgeranordnung der vorliegenden Anmeldung eingesetzt wird; solche Verbindungen können Verkabelungen, HF- und/oder Faserverbindungen beinhalten. Wenn die Trägeranordnung der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, können auch Kühlköpfe mit geschlossenem Kreislauf verwendet werden.
Als nächstes sind unter Bezugnahme auf die 4–6 Ausführungsformen der Anordnung 11 dargestellt. Die Anordnung 11 kann ein Gehäuse 30 beinhalten, das einen Grundkörper 32 und einen Rand bzw. eine Kante 31 aufweist. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann es sich bei dem Gehäuse 30 um ein Systemgehäuse handeln, das in direktem körperlichen Kontakt mit einer Umgebung um das System steht. Bei dem Gehäuse 30 handelt es sich nicht notwendigerweise um einen äußeren Abschnitt des gesamten Systems; es können andere Abschnitte des gesamten Systems vorhanden sein, welche die Anordnung 11 von der äußeren Umgebung trennen.
Mit dem Rand 31 verbunden und innerhalb des Gehäuses 30 angeordnet, kann eine Resonanzfrequenz-Isoliereinrichtung 34 vorhanden sein, die mit der Trägerstruktur 36 verbunden ist. Die Struktur 36 kann die Probenplattform 38 tragen und kann als ein Abstandshalter gemäß beispielhaften Ausführungsformen angesehen werden. Abstandshalter gemäß der vorliegenden Anmeldung können als ein Strahlungsschild betrachtet werden und können als isolierend angesehen werden. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann der Abstandshalter aus Glasfaser konstruiert sein. Wie dargestellt und gemäß beispielhaften Ausführungsformen nehmen die Abstandshalter der vorliegenden Anmeldung eine relativ geringe Masse ein, wenn sie mit der großen Masse der Anordnung 11 verglichen werden.
Der Grundkörper 32 kann in thermischem und körperlichem Kontakt mit der Bank 12 sein und der Grundkörper 32 sowie der Rand 31 können aus einer festen Struktur konstruiert sein oder es kann sich um mehrere Stücke handeln, die so angeordnet sind, dass sie das Gehäuse 30 bilden.
Die Resonanzfrequenz-Isolieranordnung 34 kann betriebsfähig zwischen der Probenplattform 38 und dem Gehäuse 30 angeordnet sein. Die Anordnung 34 kann einen Körper 82, wie zum Beispiel ein gewichtetes bzw. gewogenes Element, und einen Vorspannmechanismus 84 aufweisen. Der Körper 82 kann eine wesentliche Menge von Gewicht als Teil der Bauteile 34, 36 und 38 darstellen. Dieses Gewicht in Verbindung mit dem Vorspannelement 84 kann eine schwimmende Probenplattform 38 durch Dehnen bzw. Vorspannen des Vorspannmechanismus gegen den Rand 31 erzeugen. Der Vorspannmechanismus 34 ist als mit dem Rand 31 verbunden dargestellt; es sind jedoch alternative Ausführungen denkbar. Zum Beispiel kann der Vorspannmechanismus auch mit dem Grundkörper 32 verbunden sein. Der Vorspannmechanismus 84 ist als ein Paar von Federn dargestellt; es sind jedoch auch andere Mechanismen und/oder Konfigurationen vorstellbar. Zum Beispiel können anstatt der einen oder mehreren gewendelt bzw. gewickelt dargestellten Federn, welche den Körper 82 stützen, eine oder mehrere den Körper 82 stützende Blattfedern verwendet werden.
Der Körper 82 kann mittels einer Auflage 72 mit dem Abstandshalter 36 verbunden sein und eine Wand 74 des Abstandshalters 36 kann die Auflage 72 mit einer Kappe 76 verbinden, die mit der Plattform 38 verbunden ist und/oder dieselbe trägt. Wie zu erkennen ist, ist die Wand 74 wesentlich dünner als der Körper 82, um eine thermische Leitung zwischen dem Körper 82 und der Plattform 38 zu begrenzen. Die Wand 74 und/oder Abschnitte oder die Gesamtheit des Abstandshalters 36 können aus Metall und/oder organischen Materialien, wie zum Beispiel Aluminium und/oder Glasfaserverbundstrukturen, hergestellt sein. Der Abstandshalter 36 kann isolierend sein, wodurch er den Körper 82 thermisch von der Plattform 38 trennt. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann der Körper 82 in einem thermodynamischen Gleichgewicht mit der Umgebung um das System gehalten werden. Der Körper 82 kann auch als eine große warme Masse verwendet werden, um experimentelle Erfordernisse zu befriedigen. Zum Beispiel können analytische Komponenten an dem Körper 82 angebracht oder thermodynamisch mit demselben verbunden sein, die eine gleiche Temperatur zwischen dem Körper 82 und dem daran Angebrachten ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf 5 kann gemäß einer Ausführungsform der Kühlkopf 12 durch den Grundkörper 32 aufgenommen werden und mit einer thermischen Verbindung 54 verbunden sein, die mit der Plattform 38 verbunden ist. Die Verbindung 54 kann als eine oder mehrere Kupferstreifen ausgebildet sein, die zum Beispiel geglüht bzw. vergütet sein können. In dieser Figur ist das Bauteil 11 mit einer zusätzlichen Trägerstruktur 52, wie zum Beispiel einem zusätzlichen Abstandshalter dargestellt, was ebenfalls vorgesehen sein kann.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann ein Kühlkopf betriebsfähig mit der Probenplattform verbunden sein. Unter Bezugnahme auf 6 ist der Kühlkopf 60 gemäß einer weiteren Ausführungsform durch eine Öffnung 62 vorgesehen, die kontinuierlich durch den Abstandshalter 36, die Anordnung 34 und das Gehäuse 30 verlaufen kann, um eine betriebsfähige Verbindung des Kopfs 60 mit anderen Komponenten des kryogenen Systems zu ermöglichen.
Gemäß den oben beschriebenen Systemen kann die Probenplattform und/oder die Probe sowohl von äußeren Temperaturen als auch von Resonanzfrequenzen isoliert sein. Folglich kann die Trägeranordnung eine Resonanzfrequenz unterhalb von 1,5 Hz aufweisen, und die die mechanische Energie oberhalb von 1,5 Hz dämpfen.
Unter Bezugnahme auf 7 kann in einer weiteren Ausführungsform der Vorspannmechanismus 84 mit einer Anordnung verbunden sein, die in der Höhe eingestellt werden kann, um die Plattform 38 mit den auf der Bank 12 montierten Komponenten optisch auszurichten. Zum Beispiel kann ein Einstellmechanismus 70 vorgesehen sein, der einen funktionsbereiten Einstellkörper 72 aufweist, der mit einem Eingriffskörper 74 verbunden ist, der betriebsfähig mit einem Vorspannmechanismus verbunden sein kann, um die Probenplattform anzuheben bzw. abzusenken.
Obwohl einige Ausführungsformen so dargestellt sind, dass sie bestimmte Merkmale beinhalten, sollte herausgestellt werden, dass jedes hierin beschriebene Merkmal zusammen oder in Kombination mit jedem anderen Merkmal von einer beliebigen Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann. Es sollte ebenfalls herausgestellt werden, dass jedes Merkmal spezifisch von jeder Ausführungsform der Erfindung ausgeschlossen werden kann.
In Übereinstimmung mit dem Gesetz sind Ausführungsformen der Erfindung in einer Sprache beschrieben worden, die bezüglich struktureller oder verfahrensmäßiger Merkmale mehr oder weniger spezifisch ist. Es sollte jedoch klar sein, dass die gesamte Erfindung nicht auf die spezifischen Merkmale und/oder Ausführungsformen beschränkt ist, die dargestellt und/oder beschrieben sind, weil die beschriebenen Ausführungsformen Arten beinhalten, um die Erfindung umzusetzen. Die Erfindung wird daher in jeder ihrer Formen oder Änderungen innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche beansprucht, die gemäß der Äquivalenztheorie in geeigneter Weise interpretiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8746008 [0018]

Claims

System zum Analysieren kryogener Proben, welches Folgendes aufweist: ein Systemgehäuse in direktem körperlichen Kontakt mit einer Umgebung um das System; eine Probenplattform innerhalb des Systemgehäuses; und eine Resonanzfrequenz-Isolieranordnung, die betriebsfähig zwischen der Probenplattform und dem Gehäuse in Eingriff ist.
System zum Analysieren kryogener Proben nach Anspruch 1, wobei die Frequenz-Isolieranordnung einen Arbeitspunkteinstellmechanismus aufweist, an dem ein gewichtetes Element aufgehängt ist, wobei das gewichtete Element eine Masse festlegt, die im Wesentlichen größer als die Masse der Probenplattform ist.
System zum Analysieren kryogener Proben nach Anspruch 2, wobei der Arbeitspunkteinstellmechanismus eine oder mehrere Spiralfedern aufweist.
System zum Analysieren kryogener Proben nach Anspruch 3, wobei das gewichtete Element mittels der einen oder mehreren Federn an dem Systemgehäuse aufgehängt ist.
System zum Analysieren kryogener Proben nach Anspruch 2, wobei der Arbeitspunkteinstellmechanismus eine oder mehrere Blattfedern aufweist.
System zum Analysieren kryogener Proben nach Anspruch 5, wobei das gewichtete Element mittels der einen oder mehreren Blattfedern innerhalb des Gehäuses gehalten ist.
System zum Analysieren kryogener Proben nach Anspruch 1, wobei die Probenplattform betriebsfähig mit einem Kühlkopf verbunden ist.
System zum Analysieren kryogener Proben nach Anspruch 7, welches des Weiteren eine Isolierwand um den Kühlkopf aufweist.
System zum Analysieren kryogener Proben nach Anspruch 7, welches des Weiteren ein Isoliermaterial zwischen der Probenplattform und der Resonanzfrequenz-Isolieranordnung aufweist, wobei sich der Kühlkopf durch eine Öffnung innerhalb des Isoliermaterials erstreckt.
System zum Analysieren kryogener Proben nach Anspruch 9, wobei das Isoliermaterial die Probenplattform trägt.
Verfahren zum Analysieren einer kryogen gekühlten Probe, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Anordnen einer Probe auf einer Probenplattform; kryogenes Kühlen der Probenplattform und der Probe; und Isolieren von sowohl der Probenplattform als auch der Probe von sowohl externen Temperaturen als auch Resonanzfrequenzen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das kryogene Kühlen der Probenplattform das thermische Verbinden eines Kühlkopfs mit der Probenplattform aufweist, wobei das Verfahren des Weiteren das Dämpfen von Resonanzfrequenzen aufweist, die während des kryogenen Kühlens erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Dämpfen das mechanische in Verbindung bringen einer aufgehängten, wesentlichen Masse mit der Probenplattform aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, welches des Weiteren das Vorsehen bzw. Anordnen einer isolierenden Barriere zwischen der Probenplattform und der aufgehängten, wesentlichen Masse aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, welches des Weiteren das Einstellen einer Position der Probenplattform durch Bewegen der aufgehängten, wesentlichen Masse aufweist.
System zum Analysieren kryogener Proben, welches Folgendes aufweist: ein Systemgehäuse in direktem körperlichen Kontakt mit einer Umgebung, die das System hält und umgibt; eine Probenplattform innerhalb des Systems, die betriebsfähig mit einem Kühlkopf des Systems verbunden ist; und eine Isolieranordnung, die betriebsfähig zwischen Resonanzfrequenzen, die von der Umgebung und/oder dem Kühlkopf erzeugt werden, in Eingriff ist, wobei die Isolieranordnung eine aufgehängte Masse aufweist.