なぜ0 dBの減衰器が存在するのですか?


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私はこの論文を読んでいます:電子スピン共鳴用の低温走査トンネル顕微鏡のアップグレードで、熱化には0 dB減衰器を使用していることがわかりました。

ページ6:クライオスタットの有限冷却バジェットを念頭に置き、RF線の熱伝達は中心導体のミクロン厚のAgコーティングによって支配されていることに留意して、0dB減衰器を使用してすべてのSRケーブルを熱化しました

減衰器は信号強度(電力)を低下させることを理解していますが、0 dB減衰器を使用することの意味は何ですか?

0 dB減衰器の一般的な目的は何ですか?また、論文では熱結合に使用されているだけですか?


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見ていこちらを。これにより、何が起こっていたのか、そしてその理由がわかります。0 dBコネクタ(正確には0ではありませんが、0.5 dB程度になる場合があります)は、異なる温度のシステム間の半剛性同軸セグメント間の重要な部分です。読書では、彼らは本当に物事を設定し、それらを維持するのに苦労しました。彼らは一生懸命働いていました。コネクタの1つのデータシートはXMA Corp. 2782です。
ジャンク

@DwayneReidコメントありがとうございます。回答を削除し、チェックインします(そして他の回答/コメントを読みます)。
ミシェルケイツァー


質問ありがとう!極低温チャンバーで電子機器を使用した実験について学ぶのは興味深いことでした。

回答:


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JREの答えは、一般に0dB減衰器が存在する理由をカバーしています。この特定のケースでは、20ページの写真に見られるように、ケーブルの内部導体と熱絶縁ステージの間の良好な熱接触を行うためにそれらを使用しているようです。熱分離ステージを冷却している極低温リザーバーに。基本的に、接続部からの熱をすべて室温で伝導するのではなく、極低温缶に詰めたものと同じ低温にする必要があります。追加の問題は、ケーブルが異方性の熱伝導を持っていることです:中心導体を電気的に絶縁した状態に保つ絶縁体も優れた断熱材であるため(または少なくとも金属よりもはるかに優れているため)内部導体)。

取り付けから判断すると、機械的安定性も提供されます。減衰器は1か所に保持されますが、室温から4K以下に下がると、熱収縮により両端に取り付けられたケーブルが少し動きます。

極低温は難しく、残りの恐ろしい300Kの世界からの熱伝達が最大の敵です。

一般的な極低温RF装置のスケッチ


20ページ

ここに画像の説明を入力してください


回答ありがとうございます。それで、この論文では、より良い熱伝導を得るために0dB減衰器を使用しますか?0dB減衰器は空気からmKステージに多くの熱を伝導するように聞こえますか?一般的には、ステージ間で良好な熱絶縁が必要だと思いました。0dB減衰器の目的は、RFラインの内部導体を熱化するのに役立ちますが、残りは異なる温度ステージ間で熱的に分離されますか?
ブラック

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右、アイデアは、減衰器が熱絶縁ステージとケーブルの内部導体との間の熱伝導が優れているということです(Oferの答えは、私が考えていなかった良い点を作ったので、試して説明するために何かをスケッチします)。それらは、外界からの熱伝導、または熱分離ステージ間の熱伝導に実際には影響しません。
ラマ

あなたがそれを考える別の方法:減衰器は、ケーブルの上部(より高いT)セグメントを熱分離段(TIS)にリンクします。本当に敏感なエリア。TISは通常、液体ヘリウムまたは窒素のリザーバーに熱的にリンクされているため、比較的大量の熱負荷を吸収できますが、冷凍機冷却領域よりも高い温度になります。
ラマ

この行は投稿の残りの部分と矛盾しているようです。一部の編集は回答の品質を改善する可能性があります。 「この特定のケースでは、損失の多いケーブルのRFパルスから温度の変化を減衰させるために使用しているように聞こえます」

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0dB減衰器は、その製品ラインの他の減衰器と同様に電気的および機械的に機能する減衰器です。

テストを行うときに、別の減衰器の代わりにそれらを使用できます。他の減衰器と同様に機能し(挿入損失と周波数範囲の点で)、機械的にまったく同じ空間に収まります。

0dB減衰器は、同じ製品ラインで他の減衰器のすべての仕様を満たしているので、交換することでセットアップの他のすべての性能特性を同じに保ちます。

CBラジオをチューニングしている場合は重要ではないかもしれませんが、高性能、最先端のものでは重要かもしれません。

参照された論文で1つを使用するポイントは、非常に敏感な機器に染み込む熱の量を減らすことであると思われます。熱は、論文が説明する極低温回路でノイズを引き起こします。

0dB減衰器は、RF信号(ほぼ)とケーブルを通過させますが、ケーブルほど熱を通過させないため、使用されているようです。


答えてくれてありがとう。あなたの答えは正しく聞こえ、彼らが彼らの「有限冷却予算」を指摘しているという事実を考えると、あなたの意見は理にかなっています。「0dB減衰器を使用してすべてのSRケーブルを熱化した」という文について混乱しました。すべてのケーブルを熱化するとは、ケーブルを熱平衡状態にすることを意味します
。...-ブラック

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@JREケーブルを極低温チャンバーに通す際の主な目的は、伝導によって問題のデバイスを直接温めないように、ケーブルをチャンバー温度まで完全に冷却することです。同軸ケーブルでは、内部導体の冷却が特に重要/困難であると思われます。中心導体が非常に冷たい金属に熱的に接合されている場合、または極低温液体に浮遊している場合、中心導体を冷却するのに役立つ減衰器の機械的特性はありますか?

@JREは以下に投稿された応答を見て、他の場所で良好な熱絶縁を維持しながら、RFラインの内部導体を熱化する(RFラインの内部導体はむしろmKステージの近くで冷却される)ように聞こえますか?
ブラックウィドー

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0 dB減衰器は、ケーブルの中心導体を物理的に熱化するのに役立ちます。通常、減衰器基板はケーブルのテフロン誘電体よりも優れた熱伝導体です。ただし、300Kの電子機器から発生するノイズには役立ちません。そのためには、減衰器の温度に対する室温の比率以上の減衰が必要です。たとえば、20dBの減衰器を使用して、300Kのノイズを4Kレベルに低減します。


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誰かが「熱化」とは何かを正確に説明できますか?それは明らかに温度に関係していますが、参考文献と私がこのテーマで見つけることができたすべてのものは、誰もが熱化の意味を知っていると仮定しています。
JRE

具体的な定義を聞いたことがあるかどうかはわかりませんが、漠然とそれらの間の熱的接続は十分に良好であり、常に同じ温度になります。熱平衡の線に沿って何かもっと正確なものがあるかもしれません(LHeで物を満たし、しばらく待った後)、それらの間の温度差は<x(ミリ)ケルビンになります。
ラマ

「冬化」に似ていますか?
誤解さ
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