Eine der bestimmenden Forschungsrichtungen auf dem Gebiet von Micro-electromechanical Systems (MEMS) der letzten Jahre ist die Entwicklung von Quantum MEMS, deren Quanteneigenschaften neuartige Anwendungen ermöglichen. Um zu gewährleisten, dass die TU Wien eine aktive Rolle in der Weiterentwicklung von Quantum MEMS spielen kann, soll am Institut für Sensor- und Aktuatorsysteme ein Kryostat angeschafft werden. Aufgrund der spezifischen Eigenschaften von Quantum MEMS und der Betriebsabläufe an der TU Wien, muss der anzuschaffende Kryostat eine Reihe von Eigenschaften erfüllen:

• Basistemperaturen von 10 mK oder weniger, um das Quantenregime von MEMS zu erreichen.

• Kühlleistung von mindestens 13 µW bei 20 mK und mindestens 330 µW bei 100 mK.

• Halten der Basistemperatur über einen Zeitraum von mehreren Tagen

• Optionale Erweiterung nach der Installation für kontinuierliche Langzeitmessungen über 2-3 Jahre. Dies ist beim Hersteller Bluefors Oy durch die nachträgliche Installation einer Long-Life-Cold-Trap möglich (geschützt durch Patent EP 3 167 235 B1).

• Geschlossener Kreislauf für kryogene Flüssigkeiten wie Helium.

• Vorrübergehend Betrieb bei abgeschaltetem Pulsröhrenkühler bei der Basistemperatur zur Vibrationsminimierung.

• Für komplexe Experimente ausreichendes Volumen in der Kühlkammer mit einem Durchmesser von mindestens 290 mm (kühlste Platte).

• Integrierbarkeit von Drittherstellererweiterungen.

• Mindestens zwei KF63- und fünf KF40-Line-of-Sight-Ports.

• Stellfläche des Kryostaten ohne Gas-Handling-System und Pumpen nicht größer als 100 cm x 150 cm aufgrund der begrenzten Laborfläche.

• Koaxiale elektrische Leitungen für elektrische Messungen im Frequenzbereich von 0 Hz bis 18 GHz.

• Sowohl dämpfende als auch bis zu Temperaturen von 4 K supraleitende Koaxialleitungen.

• Bis zu Temperaturen von 4 K supraleitende Twisted-Pair-Leitungen.

• Werksseitig installierte elektrische Leitungen für den Betrieb von üblichen Nano-Positioniersystemen.

• Mindestens eine werkseitig installierte koaxiale Leitung, die triboelektrisches Rauschen minimiert.

• Werkseitige Ausstattung mit mindestens zwei mit der Verkabelung abgestimmten IR-Filtern.

• Integration einer in die Messverkabelung integrierten kalibrierten Rauschquelle zur Kalibrierung von Verstärkern bei tiefen Temperaturen.

• Werkseitig integrierte Verkabelung zum Nachrüsten eines 3D-Vektor-Magneten.

• Automatisierter Warm-Up- und Cool-Down-Prozess, der ohne Aufsicht des Nutzers ausgeführt wird.

• Öl-freie Pumpen, um Kontaminationen der kryogenen Gasen zu vermeiden.

• Membran-freier Kompressor, um Verlust von kryogenen Gasen durch Membranrisse zu Vermeiden.

• Vollverschweißter Wärmetauscher ohne defektanfällige Lötverbindungen.

• Garantie durch den Hersteller, dass mit allen werksseitigen eingebauten elektrischen Leitungen, eine Basis-Temperatur von 10 mK oder kälter erreicht wird.

• Service-Intervalle für das Gesamtsystem, die nicht kürzer sind als drei Jahre.

• Zur Sicherstellung der praxisnahen Ausbildung, ist es unbedingt erforderlich, ein System anzuschaffen, das eine weite Verbreitung sowohl in der Industrie als auch in der wissenschaftlichen Gemeinschaft aufweisen kann. Dieser Aspekt ermöglich es auch, dass im Falle eines Ausfalls von Kyro-Infrastruktur an anderen Instituten der TU Wien, der anzuschaffende Kryostat eine Ausweichmöglichkeit für Messungen darstellt.

Eine Recherche hat gezeigt, dass im europäischen Wirtschaftsraum nur die Systeme des Herstellers Bluefors Oy (Finnland) die oben genannten Anforderungen erfüllt. Es ist auch nicht möglich, die obigen Anforderungen durch Kombination eines Kyrostaten eines anderen Herstellers mit Komponenten von Drittherstellern zu erfüllen. Die Firma Bluefors Oy vertreibt diesen Kryostaten alleine. Ein Wettbewerb etwaiger mehrerer Vertriebspartner ist daher nicht gegeben.

Aus diesen Gründen ist nur eine Beschaffung im Rahmen eines geschlossenen nicht offenen Verfahrens mit nur einem Bieter zielführend.