haku: @keyword ydinmagneettinen resonanssi / yhteensä: 5
viite: 2 / 5
Tekijä: | Heikkinen, Petri |
Työn nimi: | NMR Techniques at Liquid Helium Temperatures |
Ydinmagneettinen resonanssimittaus nestemäisen heliumin lämpötiloissa | |
Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
Julkaisuvuosi: | 2010 |
Sivut: | 73 Kieli: eng |
Koulu/Laitos/Osasto: | Informaatio- ja luonnontieteiden tiedekunta |
Oppiaine: | Optiikka ja molekyylimateriaalit (Tfy-125) |
Valvoja: | Kaivola, Matti |
Ohjaaja: | Krusius, Matti |
OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
Sijainti: | P1 Ark Aalto 98 | Arkisto |
Avainsanat: | NMR superfluid helium-3 ydinmagneettinen resonanssi supraneste helium-3 |
Tiivistelmä (fin): | Tässä diplomityössä esittelen supranesteheliumin tutkimuksessa käyttämiämme ja viimeisen vuoden aikana uudistamiamme ydinmagneettiseen resonanssiin (nuclear magnetic resonance, NMR) perustuvia mittaustekniikoita. Tällä hetkellä tutkimuksemme keskittyvät 3He-B supranesteeseen. NMR-mittauspiirimme tärkein osa on 4 K:n lämpötilassa toimiva kahden MESFET:in kaskodikytkentään perustuva esivahvistin, joka on kapasitiivisesti kytketty korkean Q-arvon (testiolosuhteissamme Q ~ 40000) LC-resonanssipiiriin. 3He-B supranestenäyte on sijoitettu resonanssipiirin osana olevan suprajohtavan kelan sisään. Mittauspiiriltä vaaditaan korkeaa herkkyyttä ja vähäistä kohinatasoa. Olemme mitanneet signaali-kohinasuhteen olevan luokkaa 8000, joka on riittävän hyvä havaitaksemme pienet näytteen aiheuttamat muutokset signaalissa. Esittelen myös mittaustemme perustana olevan teorian ja analysoin sekä normaali- että supranestetilasta mittaamiamme NMR-vasteita. Myös pyörityksen ja kvantittuneiden virtauspyörteiden eli vorteksien vaikutus NMR-signaaliin selostetaan. Olemme mitanneet spin-aaltospektrejä eri lämpötiloissa sekä eri pyöritysnopeuksilla. Keräämämme mittausaineisto osoittaa NMR-vasteen olevan teorioiden mukainen. Kaikki 3He mittaukset on tehty pyörivässä kryostaatissa, jolla voimme jäähdyttää näytteemme alle 500 µK:n lämpötilaan. Kaiken kaikkiaan laitteistomme pystyy riittävän tarkkoihin NMR-mittauksiin tutkiessamme 3He-B:n ominaisuuksia nollalämpötilarajaa lähestyttäessä. |
Tiivistelmä (eng): | In this master's thesis I describe our recently upgraded measurement techniques and devices based on the nuclear magnetic resonance (NMR) techniques used to investigate superfluid helium. At present, our research concentrates on the superfluid phase 3He-B. The most important part in our NMR circuit is a two-stage cryogenic MESFET preamplifier operating at 4 K. It is capacitively coupled to a high-Q (Q ~ 40000 in test conditions) LC-resonance circuit. The 3He-B sample is placed inside the superconducting pick-up coil, which is a part of the resonance circuit. High sensitivity and low noise levels are the requirements for the measurement circuitry. Our measurements have shown the signal-to-noise level to be around 8000 which is enough to detect small changes in the signal from the superfluid 3He-B sample. I also present the theories on which our measurements are based and analyze the NMR responses measured from the normal fluid and from the superfluid. The effect of rotation and vortices on the signal response is explained. We have also measured spin-wave spectra at different temperatures and rotation speeds. The data we have gathered shows the NMR response to be congruent with the theories and earlier measurements. All 3He measurements have been performed in a rotating cryostat, with which we can achieve sample temperatures below 500 µK. Overall, the measurement accuracy is enough to investigate the properties of 3He-B on approaching the zero temperature limit. |
ED: | 2010-11-15 |
INSSI tietueen numero: 41303
+ lisää koriin
INSSI