Pourquoi existe-t-il des atténuateurs 0 dB?

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Je lis cet article: Mise à niveau d'un microscope à effet tunnel à balayage à basse température pour la résonance à spin électronique et j'ai découvert que pour la thermalisation, ils utilisent des atténuateurs de 0 dB.

Page 6: En gardant à l'esprit le budget de refroidissement fini de notre cryostat et en notant que le transfert de chaleur de la ligne RF est dominé par le revêtement Ag de micron d'épaisseur du conducteur central, nous avons thermisé tous les câbles SR à l'aide d'atténuateurs 0 dB

Je comprends que les atténuateurs réduisent l'intensité du signal (puissance), mais qu'est-ce que cela signifie d'avoir un atténuateur de 0 dB?

Quel est l'utilité générale des atténuateurs 0 dB et dans le document est-il simplement utilisé pour le couplage thermique?

thermal attenuator

— Veuve noire
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Jetez un oeil ici . Cela devrait vous donner une bonne idée de ce qui se passait et pourquoi. Le connecteur 0 dB (qui n'est pas exactement 0, mais pourrait être jusqu'à un demi-dB) est une partie vitale entre leurs segments coaxiaux semi-rigides entre des systèmes de différentes températures. En lecture, ils ont vraiment eu du mal à mettre les choses en place et à les maintenir aussi. Ils travaillaient dur. Une fiche technique pour l'un de leurs connecteurs est XMA Corp. 2782 .

— jonk

@DwayneReid Merci pour votre commentaire, j'ai supprimé ma réponse et je vais vérifier (et lire les autres réponses / commentaires).

— Michel Keijzers

En relation

— user3490

Merci pour la question! Il était intéressant d'en savoir plus sur l'expérimentation utilisant l'électronique dans des chambres cryogéniques.

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La réponse de JRE explique pourquoi les atténuateurs 0 dB existent en général, dans ce cas spécifique, il semble qu'ils les utilisent pour établir un bon contact thermique entre le conducteur interne du câble et l'étage d'isolation thermique comme vous pouvez le voir sur la photo à la page 20, et donc au réservoir cryogénique qui refroidit l'étage d'isolation thermique. Fondamentalement, vous voulez que le câble soit à la même basse température que le contenu de votre boîte cryogénique, plutôt que de conduire toute la chaleur de la connexion vers le haut à température ambiante. Un problème supplémentaire est que les câbles ont une conduction thermique anisotrope: ils conduisent mieux la chaleur le long de leur axe que radialement, car l'isolant qui maintient le conducteur central isolé électriquement est également un bon isolant thermique (ou au moins beaucoup mieux que le métal de le conducteur intérieur).

À en juger par le montage, il offre également une certaine stabilité mécanique, l'atténuateur est maintenu en un seul endroit tandis que les câbles attachés à l'une ou l'autre extrémité se déplacent un peu en raison de la contraction thermique lorsque vous passez de la température ambiante à 4K ou moins.

La cryogénie est difficile, et le transfert de chaleur du reste du monde horrible 300K est votre plus grand ennemi.

Page 20

— lama
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Merci pour votre réponse. Donc, dans cet article, ils utilisent des atténuateurs de 0 dB pour avoir une meilleure conduction thermique? On dirait que les atténuateurs de 0 dB vont conduire beaucoup de chaleur de l'air à l'étage mK? Je pensais que vous souhaitiez généralement avoir une bonne isolation thermique entre les étapes. Le but des atténuateurs 0 dB est-il d'aider le conducteur intérieur de la ligne RF à se thermaliser, mais le reste est isolé thermiquement entre différents étages de température?

— Blackwidow

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À droite, l'idée est que les atténuateurs ont une meilleure conduction thermique entre l'étage d'isolation thermique et le conducteur intérieur du câble (la réponse d'Ofer a fait un bon point auquel je n'ai pas pensé, je vais esquisser quelque chose pour essayer d'illustrer). Ils n'affectent pas vraiment la conduction thermique du monde extérieur, ni entre les étapes d'isolation thermique.

— Lama

Une autre façon de penser: l'atténuateur relie le segment supérieur (T supérieur) du câble à l'étage d'isolation thermique (TIS), de sorte que la chaleur qu'il conduit est déversée dans le TIS au lieu de continuer sur le câble dans la zone vraiment sensible. Les TIS sont généralement liés thermiquement à un réservoir d'hélium ou d'azote liquide, de sorte qu'ils peuvent absorber une quantité relativement importante de chaleur, mais à une température plus élevée que la région refroidie par le réfrigérateur.

— lama

Cette ligne semble contredire le reste de l'article, certaines modifications peuvent améliorer la qualité de la réponse. "dans ce cas spécifique, il semble qu'ils les utilisent pour amortir les changements de température dus aux impulsions RF dans les câbles avec perte"

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Un atténuateur de 0 dB est un atténuateur qui est électriquement et mécaniquement comme les autres atténuateurs de cette gamme de produits.

Vous pouvez les utiliser à la place d'un autre atténuateur lors des tests. Il agit comme les autres atténuateurs (en termes de perte d'insertion et de plage de fréquence) et s'intègre mécaniquement exactement dans le même espace.

Un atténuateur de 0 dB répond à toutes les spécifications des autres de la même gamme de produits.Par conséquent, le remplacer permet de conserver toutes les autres caractéristiques de performance de votre configuration.

Peu importe si vous syntonisez une radio CB, cela peut être critique dans les trucs de haute performance et de pointe.

Le point d'en utiliser un dans le document cité semble être de réduire la quantité de chaleur qui s'infiltre dans un équipement très sensible. La chaleur provoque du bruit dans les circuits à très basse température décrits dans le document.

L'atténuateur 0 dB semble être utilisé car il passe le signal RF (presque) ainsi que le câble, mais ne transmet pas la chaleur aussi facilement que le câble le ferait.

— JRE
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Merci pour la réponse. Votre réponse sonne bien et étant donné qu'ils soulignent leur «budget de refroidissement fini», votre avis est logique. J'étais juste confus au sujet de la phrase: "Nous avons thermisé tous les câbles SR en utilisant des atténuateurs de 0 dB." Thermariser tous les câbles signifie leur assurer un équilibre thermique ....

— Blackwidow

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@JRE Il semble qu'un objectif majeur lors du passage de câbles dans des chambres cryogéniques soit de s'assurer que le câble est entièrement refroidi à la température de la chambre afin qu'il ne chauffe pas directement l'appareil en question par conduction. Avec un câble coaxial, le refroidissement du conducteur intérieur semble présenter un intérêt / une difficulté particulière. Existe-t-il une propriété mécanique d'un atténuateur qui pourrait aider à refroidir le conducteur central s'il était lié thermiquement à un morceau de métal très froid ou flottant dans un liquide cryogénique?

@JRE en regardant les réponses postées ci-dessous, il semble que vous souhaitiez que le conducteur intérieur de la ligne RF se thermise (le conducteur intérieur de la ligne RF est refroidi plutôt près de l'étage mK) tout en maintenant une bonne isolation thermique ailleurs?

— Blackwidow

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Un atténuateur de 0 dB aide à thermiser physiquement le conducteur central du câble. Le substrat de l'atténuateur est généralement un meilleur conducteur thermique que le diélectrique en téflon du câble. Cependant, ils n'aident pas le bruit provenant de l'électronique 300K. Pour cela, vous voudriez une atténuation égale ou supérieure au rapport de la température ambiante à la température de l'atténuateur. Par exemple, vous souhaitez un atténuateur de 20 dB pour réduire le bruit de 300K au niveau 4K.

— Ofer Naaman
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Quelqu'un pourrait-il expliquer exactement ce qu'est la «thermalisation»? Cela a évidemment à voir avec la température, mais le document référé et tout ce que j'ai pu trouver sur le sujet suppose simplement que tout le monde sait ce que signifie la thermalisation.

— JRE

Je ne sais pas si j'ai déjà entendu une définition concrète, mais vaguement que la connexion thermique entre eux est suffisamment bonne pour qu'ils soient toujours à la même température. Peut-être quelque chose de plus précis le long de l'équilibre thermique (une fois que vous avez rempli la chose avec du LHe et attendu un certain temps), la différence de température entre eux sera <x (milli) kelvin.

— Lama

similaire à "hivernage"?

— Incompris