Ø安装说明

①　光路主体安装

光路主体已预先封装在机箱里，安装时需要准备隔振光学平台一张。光路主体机箱底板四个角各有1个螺丝孔，使用M6螺丝将主体机箱固定在光学平台上。

②　供电

钻石谱仪通过普通220V交流电进行供电。需要供电的模块有，有单光子探测器模块、声光调制器模块、激光器模块、激光散热器、微波信号源模块、微波放大器模块、压电扫描仪模块、脉冲序列发生模块、数据采集模块共9个模块。另外，系统控制计算机(桌面服务站)一台、显示器两台，也同样需要普通220V交流电进行供电。

每个模块可单独供电，但需要注意的是，开机或进行相关功能运行的时候需要有逻辑次序，详情参见下述使用说明。

Ø使用说明

钻石谱仪具备几种功能，通过软件控制系统，自动实现相关模块的联动。建议运行时，打开所有模块。基于金刚石NV色心的量子自旋谱仪测量过程中，一般的实验步骤是：钻石谱仪开机—进行共聚焦荧光扫描成像并锁定NV色心—光读磁共振测量。

产品参数：

l扫描模块

三轴扫描X/Y/Z，扫描范围可选，100μm×100μm×100μm/ 200μm×200μm×200μm/ 300μm×300μm×300μm；

扫描精度，优于0.2nm

光学横向分辨率优于500 nm；

载物台移动范围X/Y/Z，13mm×13mm×13mm

l信号光收集

信号光波长630nm-800nm，可定制；

探测效率，优于60%@650nm；

暗计数，小于100counts/s；

饱和计数，大于23Mcounts/s。

l激发光

激发激光波长488nm、515nm、532nm等，用户可选；

可实现高速开关，上升沿2-5ns或5-10ns等，用户可选；

激发光功率，50mW~1W可选。

l仪器控制软件

用户友好的图形化界面，实现共聚焦荧光扫描成像，单点荧光强度追踪、单点位移追踪等功能；如选配自旋共振测量模块，可支持自旋共振谱测量、自旋态寿命测量等功能。

l光学探测自旋共振（ODMR）测量模块（通常适用于固态量子系统，如金刚石NV色心、碳化硅色心等材料）

共振谱测量范围1MHz~12.75GHz，或1MHz~6GHz等。

l量子自旋操控模块

支持自旋态寿命测量功能、自旋能级拉比振荡测量、拉姆齐序列测量、Hahn-echo序列测量、XY-8序列等。自旋控制模块时序同步精度优于1ns，支持测量自旋弛豫时间范围0.1us ~ 5ms。

l金刚石NV色心

毫米级金刚石高浓度NV色心系综样品、金刚石薄膜NV色心样品、纳米金刚石NV色心样品等。

系统提供的样品安装装置，搭配了波片基底，如图1所示，用于在室温常态下进行微纳金刚石NV颗粒的成像和磁共振谱测量；搭配了小孔型的基底，如图2所示，用于在室温常态下进行毫米金刚石NV的成像和磁共振谱测量。

图1. 用于微纳金刚石NV颗粒样品的基底。

图2. 用于毫米金刚石NV样品的基底。

图3.装置可固定高压压砧，进行高压下固态量子的扫描成像和探测。

Ø高压探头模块

高压探头模块由一台调节位移精度≤1μm的精密位移台和装置在其上的宜捷无磁金刚石对顶砧压腔构成。对顶砧压腔采用高强无磁铍铜合金/NiCrAl合金材质。中心装配一对低荧光背底的金刚石压砧，测试样品和色心组装在压砧之间。测试通道为金刚石对顶砧压腔的轴向方向，装配完成如下左图所示，样品高压用金刚石对顶砧压腔可以用标准外径47.63mm*高度35mm的S型，也可以用标准外径47.63mm*高度25mmB型或类似的活塞圆筒结构的PPMS20.5型，具体压腔选择依据用户实验环境要求。中心色心样品的装配方式如右图所示，gasket表面做绝缘处理，微波Pt线穿过压砧布置，色心和标压ruby放置在样品槽内部。