진동 시료 자력계[Vibrating Sample Magnetometer]

1. 사업 개요

한국재료연구원(KIMS)은 다양한 온도(50 K ~ 400 K, 옵션 1000 K)와 자기장(±3 T) 조건에서 재료 시료의 자성 특성을 고정밀·고효율으로 측정할 수 있는 진동 시료 자력계(Vibrating Sample Magnetometer, VSM) 를 신규 도입하기 위해 입찰을 공고합니다. 본 사업은 온도 제어, 자기장 제어, 샘플 공간, 진동·데이터 획득 파라미터, 표준·대형 보어 코일 세트 및 샘플 홀더 등 전체 측정 시스템 및 부속품을 포함한 포괄적인 VSM 시스템 구매를 목표로 합니다.

2. 주요 자격요건

• 전문 제조·판매 경험 – VSM(초전도 자석 기반) 시스템을 제조·공급한 실적이 있는 기업
• 온도·자기장 사양 충족 – 50 K ~ 400 K(또는 1000 K) 온도 제어와 ±3 T NbTi 초전도 자기장 제공 가능
• 보어·코일 옵션 제공 – 표준 보어(6.3 mm)와 대형 보어(12.0 mm) 코일 세트 모두 제공 가능
• 진동 파라미터 조정 가능 – 주파수 10 ~ 60 Hz, 진폭 0.1 ~ 5 mm(진공 챔버) 범위 내 조정 가능
• 데이터 수집·윈도우 – 데이터 수집 윈도우 0.5 ~ 750 s, 평균 시간 1 s(옵션) 지원
• 민감도·정밀도 – RMS 민감도·정확도 사양(±0.5 % 이하) 충족
• 설치·보증 – 메이커(Maker) 엔지니어가 직접 현장 설치 수행, 납품 후 최소 1년 보증 제공
• 전력·공간 제약 – 전력 190 ~ 240 V, 16 A 이하(단상) 공급 및 시스템 크기·무게 제한(크리오스탯 61 × 45 × 107 cm, 111 kg; 압축기 61 × 38 × 64 cm, 100 kg) 충족

3. 핵심 기술/물품 요구사항

1) 온도 제어

• 범위: 50 K ~ 400 K (옵션 Oven 사용 시 1000 K까지)
• 냉각·예열 시간: 300 K → 50 K < 120 분, 시스템 시작 ~ 10 시간(통상)
• 정확도: ±1 % (3 T 전 구간)
• 슬루 레이트: 최소 0.01 K/min, 최대는 시료 온도에 따라 변동
• 안정성: ±0.02 % (통상)

2) 자기장 제어

• 범위·종류: ±3 T, NbTi 초전도
• 제어 모드: Driven Mode – Linear, Oscillating
• 전장 도달 시간: < 2 분(통상)
• 균일도: 0.1 % 이하(축 중심 2.5 cm 구간)
• 전원: 20 A
• 해상도: 0.016 mT
• 5 Gauss 라인: 수평 6 cm 이내, 수직 상단 6 cm 이내

3) 일반 시스템 사양

• 샘플 공간: 클리어 보어 직경 2.5 cm (1 inch)
• 유지보수 주기:
  • 크리오스탯 압축기: 약 2 년(흡착제 교체 포함)
  • G‑M 크리오스탯: 20 000 시간(≈ 2 년) 설계
• 전력 요구: 190 ~ 240 V, 50/60 Hz, 16 A 이하(통상 13 A), 단상
• 크기·무게:
  • 크리오스탯: 61 × 45 × 107 cm, 111 kg
  • 압축기: 61 × 38 × 64 cm, 100 kg

4) VSM 옵션 사양

• 코일
  • 1차 차수 그라디언터, 구리 재질
  • 표준 보어: 6.3 mm, 기준선 9 mm, 샘플 질량 < 1 g
  • 대형 보어: 12.0 mm, 기준선 12.2 mm, 샘플 질량 < 2 g
• 진동 파라미터
  • 주파수: 40 Hz (조정 가능 10 ~ 60 Hz)
  • 진폭: 2 mm 피크 (조정 가능 0.1 ~ 5 mm, 진공 챔버 0.1 ~ 2 mm)
  • 데이터 수집 윈도우: 1 s (조정 가능 0.5 ~ 750 s)
• 민감도·정밀도
  • 표준 보어 RMS Sensitivity(Zero Field) = max(6 × 10⁻⁷ emu, 0.5 %);
    RMS Sensitivity(Field B) = max(6 × 10⁻⁷ emu + 3 × 10⁻⁷ emu/T·B, 0.5 %); 정확도 0.5 % (≤ 1 × 10⁻⁵ emu/T, > 400 K)
  • 대형 보어 RMS Sensitivity(Zero Field) = max(1.5 × 10⁻⁶ emu, 0.5 %);
    RMS Sensitivity(Field B) = max(1.5 × 10⁻⁶ emu + 3 × 10⁻⁷ emu/T·B, 0.5 %); 정확도 0.5 % (≤ 1 × 10⁻⁵ emu/T, > 400 K)
  • 최대 측정 모멘트:
    • 표준 보어 Mmax = 40 / (Peak Amplitude [mm])
    • 대형 보어 Mmax = 75 / (Peak Amplitude [mm])
• 샘플 홀더
  • 표준 보어: Brass Half‑Tube ID 3.3 mm, OD 3.6 mm; Fused Quartz Paddle 4 mm
  • 대형 보어: Brass Half‑Tube ID 4.8 mm, OD 5.1 mm; Fused Quartz Paddle 4 mm

4. 주의사항

• 설치 – 메이커(Maker) 엔지니어가 직접 현장 설치 수행 및 초기 작동 검증·교육을 제공해야 함.
• 보증 – 납품 후 최소 1년 보증이 제공되지만, 장기 유지보수 계약은 별도 협의 필요.
• 유지보수 계획 – 크리오스탯 압축기 교체 주기(≈ 2 년)와 G‑M 크리오스탯 유지보수(≈ 20 000 시간) 일정을 사전에 준비해야 함.
• 전력·공간 – 전력 190 ~ 240 V, 16 A 이하(단상)와 시스템 크기·무게(크리오스탯 61 × 45 × 107 cm, 압축기 61 × 38 × 64 cm) 제한 확인.
• 샘플 제한 – 표준 보어 사용 시 샘플 질량 ≤ 1 g, 대형 보어 사용 시 ≤ 2 g이며, 코일·홀더와의 호환성을 반드시 검증.
• 옵션 선택 – 온도 범위 확대(1000 K)와 진동 파라미터(진폭·주파수) 조정 가능 여부는 옵션 계약 시 명시.
• 관세·품목 번호 – 품목번호 9027.80.209041114562VersaLabsystem1 등 HS 코드 정보를 정확히 기재.
• 데이터 보안 – VSM 측정 데이터 처리 시 보안·백업 체계 확보 필요.
• 환경·안전 – 초전도 자석 및 크리오스탯 운영 시 안전 매뉴얼·규제(방사선·전기·냉각제) 준수 필수.

위 사항을 모두 만족하는 공급자를 선정하여, KIMS의 연구·시험 요구에 부합하는 고품질 VSM 시스템을 구축하시기 바랍니다.