UM系列超高精度电压源-飞时科技（北京）有限公司提供锁相放大器,量子信号测控设备,单光子探测器,信号发生器,精密源,物性测试设备。

UM系列超高精度电压源

简介：

产地：德国，品牌：Stahl-Electronics

UM系列 超高精度电压源是Stahl-Electronics公司精密电压源系列中的一成员。UM 作为一款具备10⁻⁸级稳定性的三通道超高精度电压源，在其标称电压范围（典型值为 ±14 V，最高可达 ±90 V）内，全球范围内无出其右。它拥有极低的温度依赖性（10⁻⁶ ΔV/V 每开尔文），以及小于 10⁻⁷ ΔV/V 每分钟的时变电压波动。这种分辨率、稳定性与长期漂移特性的独特结合，使其成为量子计算及基于离子阱的高精度质谱分析等应用的理想选择。例如，目前全球几乎所有高精度离子阱光谱实验中，均使用了 UM 设备。

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产品概述系统组成规格参数应用领域相关下载相关产品

产品概述

关键特性

━ 标准电压范围：±14 V，可定制最高至 ±90 V

━ 3 个通道，每通道分辨率均为 25 位（0.1 ppm 分辨率）

━ 10 ppm 基准精度

━ 10⁻⁸ 级的波动水平

━ 3个主级电压输出通道，3个次级电压输出通道，10辅助输出通道

━ 1uV 的输出电压数字分辨率

UM系列超高精度电压源是Stahl-Electronics公司UM电压源系列中的一成员。其拥有10E-8 量级，它具有进一步先进的温度系数和较少的电压波动。UM作为全球无与伦比的三通道超高精度电压源，提供的电压范围通常为±14 V。它具有极低的温度依赖性，每开尔文10^-6 ΔV/V，且电压的时间波动小于每分钟10^-7 ΔV/V。

这种分辨率、稳定性和长期漂移的独特组合使其非常适合量子计算和基于离子阱的高精度光谱分析。UM目前几乎在全球所有高精度离子阱光谱实验中得到应用。

该设备的电压范围可以定制：根据您的应用，通常会限制最大电压，以充分发挥 25位分辨率的潜力。

UM 系列超高精度电压源

系统组成

产品系统组成

UM系列超稳定电压源专为精密应用而设计，适用于对短期和长期稳定性要求极高的场景。该系列产品能够实现秒、分钟、小时时间尺度上低至10⁻⁸量级的极小幅值波动。其性能超越标准PC程控电压源数个数量级，已接近当前技术可行性的极限。

UM系列提供三个主通道（±14V量程，可选配±32V、±60V或±90V量程），每个通道的编程分辨率在±14V量程下约为1 µV，在±90V量程下约为10 µV。三个“从属”或“辅助”输出通道可提供更小的电压范围（约为原量程的1/4），在基础版本（±14V量程）中，这些辅助通道通过内部固定分压器与主通道耦合。此配置适用于±14V及以下量程的版本。

UM 1-14 - LN（低噪声）型号是进一步优化的版本，具有更小的波动和更高的稳定性。型号中带有“-SW”后缀的版本具备输出极性可切换功能，适用于例如离子阱中正负离子切换（如物质 ↔ 反物质离子捕获）等应用场景。

UM系列设备适用于仅需较小电流输出、但对最高电压稳定性有苛刻要求的应用（另请参阅艾伦方差图）。

系统内部框图

（请注意，电压高于±14V量程的版本不提供辅助通道）

此外，设备还提供10路附加辅助输出通道，具有较低的分辨率，适用于不需要高稳定性的应用场景。

所有输出通道均支持不同的工作模式。超高精度通道可在“超高精度模式”或“快速模式”下运行。后者不具备高精度（实际有效分辨率仅为13位），但开关时间更短。在离子阱实验中，“快速模式”通常用于离子输运，而在精密测量周期中需要最高精度的时段，则使用“超高精度模式”。模式切换通过软件命令完成。

此外，附加辅助通道可工作在正常模式、关断模式和低噪声“衰减”模式下。衰减模式以减小电压范围为代价，提供更小的电压步进（约1 µV）。

输出电压通道：3个主通道 ChA，ChB，ChC，25位

3个次级通道 ChA’，ChB’，ChC’，25位

10个辅助电压输出通道，13位

输出连接器（37 极子 D，母极）

前面板输出连接器的针脚分配，前板上的视图

为了控制设备，提供基于LabVIEW开发的图形用户界面，该界面具有完全开源的文本代码，使得设备控制及集成到现有项目中变得简单便捷。基于ASCII码的命令语言也支持使用MATLAB、Python甚至标准COM口风格的简单文本终端程序轻松控制设备。

考虑到离子阱等精密实验的应用需求，UM电压源还提供了两项附加功能。其一，连接设备与PC的控制输入端（USB）实现了完全电气隔离。这使得设备可以浮地运行，并在很大程度上避免了地环路和天线效应。其二，外壳及内部结构设计旨在实现小尺寸和对杂散磁场的强抗干扰能力。最终实现了高达50 mT的外部磁场抗扰度，使设备能够放置在超导磁体或其他强磁场源附近。这极大程度地减小了长距离线缆所带来的天线效应，尤其是热电效应——而在精密离子阱装置中，这一问题通常是一个主要难题。

UM 1-14-LN 超高精度电压源装置由电源适配器和电压源主机组成

规格参数

选型指南

请注意：UM 1-32、UM 1-60、UM 1-90 版本不带辅助通道。另请注意，各版本主通道在“快速模式”和“斜坡模式”下的电压范围如下：14V 版本约为 ±14V；32V 版本约为 -3V 至 +32V（极性反转时为 +3V 至 -32V）；60V 版本约为 -4V 至 +60V（极性反转时为 +4V 至 -60V）；90V 版本约为 ±15V。

其他主要规格参数（更多规格参数请下载产品手册查阅）：

编程分辨率：

─ 1 µV（LabVIEW 默认值，内部 25 位分辨率）

─ 4 µV（适用于 UM 1-32、UM 1-60 版本）

─ 10 µV（适用于 UM 1-90 版本）

输出电阻：

─ 4 kΩ ±1%（UM 1-14，主通道）

─ 5 kΩ ±1%（UM 1-14，辅助通道）

─ 3.92 kΩ ±1%（UM 1-14 LN (-SW)，主通道）

─ 4.3 kΩ ±4%（UM 1-14 LN (-SW)，辅助通道）

─ 100 Ω ±1.5%（UM 1-32）

─ 可选更低输出电阻（根据需求，地浮空）

─ 1 kΩ ±1.5%（UM 1-60、UM 1-90）

允许输出电流：

─ ±1.5 mA（UM 1-14）

─ ±350 µA（UM 1-32）

─ ±40 µA（UM 1-60）

─ ±80 µA（UM 1-90）

应用领域

UM系列的核心应用场景集中在量子技术和离子阱精密测量两大前沿科研领域，其不可替代的优势在于将高分辨率、极低波动和长期稳定性三者结合于一体。

─ 量子计算

─ 基于离子阱的高精度质谱分析

─ 离子阱光谱实验

─ 物质与反物质离子捕获（-SW型号）

─ 其他需要超高电压稳定性的精密实验