核心参数与结构设计

技术特性与优势

1. 高精度石英管设计

• 支撑石英管采用高纯度熔融石英（SiO₂含量 > 99.9%），热膨胀系数低（5.5×10⁻⁷/°C），可承受 - 269°C（液氦）至 200°C 的极端温度范围。

• 内径 5.1 mm 与外径 5.92 mm 的精密公差（±0.05 mm）确保样品居中，减少磁场不均匀性对 ESR 信号的影响。

2. 真空密封优化

• 新型真空石英管外径从旧款的 10.9–11.0 mm 缩小至 10.0 mm，配合 O 型圈密封设计，降低漏气率（≤1×10⁻⁹ mbar・L/s），提升系统真空稳定性。

• 底部 O 型圈组（A5-222）采用氟橡胶（FKM）材质，耐低温（-50°C）和化学腐蚀，压缩**变形率 < 15%（@200°C×70h）。

3. 安装便捷性

• 黄铜支架（A5-231）通过 4×M6 螺丝直接固定于低温恒温器，无需额外夹具，安装偏差≤0.1 mm（同轴度要求）。

• 石英管与真空接口采用插拔式设计，配合 O 型圈预压缩量（建议 15–20%），5 分钟内即可完成更换。

4. 兼容性与替代方案

• 替代旧款 A5-201（样品外径 5.0 mm），需确认 ESR 系统的样品腔尺寸是否支持 4.5 mm 外径限制。

• 可通过更换黄铜支架（A5-232）适配旧款低温恒温器，但需同步更换 O 型圈组（A5-224/A5-225）。

典型应用场景

1. 低温 ESR 实验

• 液氦环境下（4.2 K）研究超导材料、量子点等的磁特性，石英管的低介电损耗（tanδ<0.0002）避免信号衰减。

2. 高压 ESR 实验

• 配合压力腔使用，真空石英管可承受 0–10 MPa 压力，O 型圈密封在高压下仍保持真空度（≤1×10⁻⁶ mbar）。

3. 微纳材料表征

• 适配直径≤4.5 mm 的纳米线、薄膜样品，支撑石英管内壁光滑（Ra<0.1 μm），防止样品粘附。

安装与维护建议

1. 安装步骤

• 清洁石英管与接口：使用无水乙醇擦拭，避免油脂污染。

• 安装 O 型圈：涂抹少量真空脂（如 Dow Corning 111），确保均匀分布。

• 插入石英管并预紧螺丝：按对角线顺序拧紧，扭矩控制在 0.5–0.8 N・m。

2. 维护要点

• 每半年检查 O 型圈老化情况，出现裂纹或弹性下降需及时更换。

• 石英管若有划痕或污染，需用氢氟酸（HF）溶液（5%）浸泡 5 分钟后彻底冲洗。

3. 故障排除

• 真空泄漏：使用氦质谱检漏仪检测接口，重点检查 O 型圈压缩量。

• 信号异常：检查石英管是否偏移，或样品与支撑管接触不良。

选型与采购指南

• 推荐备件：A5-221（上部 O 型圈）、A5-222（底部 O 型圈组）、A5-231（黄铜支架）。

• 采购渠道：通过 Oxford Instruments 官方渠道或授权代理商订购，提供系统型号可快速匹配兼容组件。

• 认证与合规：符合 ISO 9001:2015 质量体系，石英管通过 ASTM E438-18 标准测试。