Pour les réfrigérateurs à dilution et les systèmes cryogéniques sous vide
Câbles coaxiaux cryogéniques MI
Kamet fournit des câbles coaxiaux à isolation minérale (MI) pour les environnements cryogéniques et sous vide, notamment les réfrigérateurs à dilution, les systèmes d’informatique quantique et les bancs d’essai cryogéniques.
Ces câbles coaxiaux cryogéniques allient une grande robustesse mécanique, une excellente compatibilité avec le vide (faible dégazage) et une stabilité optimale même sous des cycles thermiques extrêmes.
Disponibles sous forme de câbles coaxiaux entièrement assemblés (avec connecteurs SMA, par exemple) ou de câbles MI pour une intégration personnalisée.
Résumé du produit
- Conçu pour les applications cryogéniques et sous vide
- Personnalisation et assistance technique
- Approche de développement du prototype à la série
- Compatible avec les environnements scientifiques et semi-conducteurs exigeants
- Fourni sous forme de câble ou d’assemblage complet
À propos des câbles coaxiaux cryogéniques MI
Les câbles coaxiaux cryogéniques MI sont composés d’un conducteur central, entouré d’une isolation minérale (SiO₂ ou MgO) et d’une gaine métallique sans soudure, généralement en acier inoxydable.
Comparés aux câbles coaxiaux semi-rigides classiques à isolation polymère, les câbles coaxiaux MI offrent des avantages significatifs dans les environnements cryogéniques et sous vide exigeants :
- Robustesse mécanique élevée
- Excellente compatibilité avec le vide (absence de dégazage)
- Résistance aux chocs thermiques
- Performances stables lors de cycles de température répétés
Ces propriétés les rendent particulièrement adaptés à une utilisation à l’intérieur des réfrigérateurs à dilution, où une transmission fiable du signal dans des conditions extrêmes est requise.
Applications courantes
Les applications typiques des câbles coaxiaux cryogéniques MI comprennent :
- Réfrigérateurs à dilution (routage interne des signaux et lecture des capteurs)
- Systèmes d’informatique quantique
- Dispositifs expérimentaux cryogéniques
- Instrumentation sous vide nécessitant une transmission de signal robuste
- Lignes d’atténuation résistive en environnements à basse température
Impédance vs résistance – clarification importante
Bien que toutes deux soient exprimées en ohms (Ω), l’impédance caractéristique et la résistance en courant continu sont des paramètres fondamentalement différents :
Impédance caractéristique (Z₀)
- Détermine la transmission des signaux haute fréquence
- Déterminée par la géométrie du câble et ses propriétés diélectriques
- Indépendante de la longueur du câble
Résistance du conducteur en courant continu (Ω/m)
- Représente les pertes par effet Joule
- Varie selon la longueur du câble
Pour les applications coaxiales cryogéniques, il est essentiel de définir clairement si l’exigence concerne l’adaptation d’impédance (par exemple, les systèmes 50 Ω) ou le comportement résistif/d’atténuation.
Nos configurations standard de câbles coaxiaux cryogéniques
Kamet propose différentes configurations de câbles coaxiaux cryogéniques pour imagerie par résonance magnétique (IRM). Vous trouverez ci-dessous un aperçu des options de conception courantes. D’autres configurations (diamètre, matériaux, impédance) sont disponibles sur demande.
| Matériau conducteur | Isolation | Matériau de la gaine | Diamètre extérieur typique | Options d’impédance | Longueur typique |
|---|---|---|---|---|---|
| Nichrome 80/20 | SiO₂ | Stainless steel | 0.5 mm | 50 Ω / 30 Ω / ~20 Ω | 3.0 m |
| 316L stainless steel | SiO₂ | Stainless steel | 0.5 mm | ~20–30 Ω | 3.0 m |
| Nichrome 80/20 | MgO (on request) | Stainless steel | 0.5 mm | design dependent | custom |
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Caractéristiques techniques et propriétés physiques
Propriétés physiques et électriques
- Gaine : acier inoxydable (autres alliages sur demande)
Isolation :- SiO₂ (privilégié pour sa géométrie stable et sa faible conductivité thermique)
- MgO (disponible sur demande)
- Diamètre extérieur : généralement 0,5 mm
- Longueur : 3 m en standard, autres longueurs disponibles
Impédance caractéristique :
- 50 Ω (conception à conducteur fin)
- Conceptions alternatives (30 Ω / ~20 Ω)
- Résistance du conducteur : définie en Ω/m
- Résistance d’isolation : ≥ 5 MΩ à 100 VCC
- Performances en fréquence : à valider dans le système du client
Options de connecteurs et de raccordements
Les assemblages coaxiaux cryogéniques peuvent être fournis avec différentes options de raccordement.
- Connecteurs SMA miniatures (généralement utilisés pour le câblage cryogénique interne)
- Solutions de raccordement sur mesure
- Câble MI sans connecteurs pour intégration par le client
Considérations clés pour les environnements cryogéniques :
- Les joints soudés peuvent subir des contraintes lors des cycles thermiques
- Les joints en élastomère peuvent perdre leur élasticité à basse température
- Le soudage au laser ou d’autres techniques d’assemblage peuvent être envisagés
- Le choix du connecteur dépend de la conception du système et de la limite du vide
Consignes de pliage et d’installation
Les câbles coaxiaux à isolation minérale offrent une certaine souplesse, mais le pliage influe sur les performances à haute fréquence.
- Rayon de courbure minimal (mécanique) : ≥ 3 × diamètre extérieur
- Recommandé pour la stabilité du signal : 10–20 × diamètre extérieur
Le tracé final doit toujours être validé au sein du système réel.
Montage et intégration
Les câbles MI coaxiaux cryogéniques peuvent être intégrés de différentes manières :
- Acheminés à l’intérieur de chambres à vide
- Fixés à l’aide de colliers ou de supports
- Intégrés dans des sous-ensembles
- Raccordés à des systèmes de traversées hermétiques
La stratégie d’intégration optimale dépend de la stabilité de l’impédance, des gradients thermiques et des contraintes mécaniques.
Approche d'évaluation et de qualification
Kamet propose une validation basée sur des prototypes afin de garantir des performances optimales pour votre application.
Les étapes d’évaluation types comprennent :
- Vérification dimensionnelle
- Mesure de la résistance en courant continu
- Test de résistance d’isolement
- Inspection des raccordements
- Validation RF au niveau du système (réalisée par le client)
Plusieurs variantes de conception peuvent être fournies afin de permettre une comparaison directe entre les matériaux conducteurs et les configurations d’impédance.
Avez-vous une question concernant cet ensemble de câbles MI ?
Les environnements cryogéniques et sous vide peuvent s’avérer complexes. Contactez dès aujourd’hui nos experts internes afin de trouver ensemble la solution MI la mieux adaptée à vos besoins.