一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶制造技术

一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，所述铁基非晶材料的主要成份具有如下化学式Fe

【技术实现步骤摘要】
一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶


[0001]本专利技术涉及磁屏蔽技术，特别是一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，所述铁基非晶材料的主要成份具有如下化学式Fe
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Si
y
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1-X-Y
，x＝0.5～0.95,y＝0.5～0.05，所述铁基非晶材料的相对磁导率可高达45万，利用所述铁基非晶材料形成桶身、上盖和下盖的电磁屏蔽桶组合，能够降低磁噪声，解决传统的坡莫合金磁屏蔽桶所带来的磁噪声大的缺点，满足高屏蔽系数、低磁场噪声的应用需求，例如满足超高性能原子自旋量子传感器的需求。

技术介绍

[0002]许多基于原子自旋效应的量子传感器，如原子磁强计、原子钟和原子陀螺仪等均需隔离电磁干扰的影响；它们尤其对磁场的干扰非常敏感。环境磁场与电磁噪声会改变原子的自旋状态，降低传感器的稳定性和灵敏度。被动电磁屏蔽装置广泛应用于高精度量子传感器中，可以隔绝外部电磁干扰，并获得与环境磁场无关的零磁环境或稳定、精确的内部调控磁场。之前，具有较高磁导率的坡莫合金被广泛用于制备电磁屏蔽装置，制成的屏蔽桶可实现对环境电磁干扰的有效隔离。但由于坡莫合金较低的电阻率会产生较大的磁噪声，不能满足超高性能原子自旋量子传感器的需求，需要开发新型的具有高磁导率和低电阻率的电磁屏蔽装置来解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，所述铁基非晶材料的主要成份具有如下化学式Fer/>x
Si
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B
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，x＝0.5～0.95,y＝0.5～0.05，所述铁基非晶材料的相对磁导率可高达45万，利用所述铁基非晶材料形成桶身、上盖和下盖的电磁屏蔽桶组合，能够降低磁噪声，解决传统的坡莫合金磁屏蔽桶所带来的磁噪声大的缺点，满足高屏蔽系数、低磁场噪声的应用需求，例如满足超高性能原子自旋量子传感器的需求。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，其特征在于，利用铁基非晶材料形成铁基非晶材料桶身、铁基非晶材料上盖和铁基非晶材料下盖的电磁屏蔽桶组合，所述铁基非晶材料的主要成份具有如下化学式Fe
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Si
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，x＝0.5～0.95,y＝0.5～0.05。
[0006]所述铁基非晶材料的相对磁导率高达45万。
[0007]所述铁基非晶材料中包括总量不大于2wt％的以下微量元素中的一种或多种的组合：Cu，Nb，Zr，Co。
[0008]所述铁基非晶材料为带材，所述铁基非晶材料桶身、铁基非晶材料上盖和铁基非晶材料下盖均为不少于两层的叠层结构。
[0009]所述带材采用甩带法制备，所述叠层结构采用高压装夹制备，所述铁基非晶材料
桶身、铁基非晶材料上盖和铁基非晶材料下盖均经过氩气/氮气/真空保护的退火热处理，退火温度为300～700℃，退火保温时间为30～120min，所述叠层结构厚度为0.1mm～200mm。
[0010]退火冷却为随炉自然冷却，所述叠层结构在退火冷却后采用环氧树脂浸渍工艺固化成型。
[0011]所述铁基非晶材料桶身、铁基非晶材料上盖和铁基非晶材料下盖均设置有通光孔，所述铁基非晶材料桶身和所述铁基非晶材料下盖被嵌套在具有桶底的外固定层桶身之内，所述铁基非晶材料桶身和所述铁基非晶材料下盖形成的桶腔中设置有具有桶底的内固定层桶身，所述内固定层桶身的上口设置有内固定层桶盖，所述外固定层桶身的上口设置有外固定层桶盖，固定层材料为无磁的聚四氟乙烯/尼龙/PE绝缘材料，用于固定和/或支撑铁基非晶材料带材形成的叠层结构，并防止带材磨损，固定层厚度在2mm～20mm。
[0012]所述通光孔采用电弧或线切割开孔。
[0013]本专利技术的技术效果如下：本专利技术一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，可以克服现有的采用坡莫合金磁屏蔽桶存在约翰逊电流噪声大的问题。本专利技术采用主要成份独特的电阻率较大的非晶材料替代坡莫合金材料制作成磁磁屏蔽桶，非晶的主要成份为Fe
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(添加少量Cu、Nb、Zr、Co、等元素，微量元素含量≤2％)。非晶带材采用甩带法制备。成型后进行高温退火，保持良好的电磁学特性。热处理为氩气/氮气/真空保护热处理，退火温度在300-700℃范围，保温时间控制在30-120min，然后随炉自然冷却。退火后固化成型。采用环氧树脂固化剂进行浸渍，采用多次浸渍工艺，然后保温固化。固化之后的非晶屏蔽桶采用电弧或者线切割开孔。
[0014]本专利技术与现有技术相比：常规的高屏蔽系数坡莫合金磁屏蔽桶磁场噪声大，本专利技术属于一种基于铁基非晶材料的低噪声高屏蔽系数的电磁屏蔽桶，以铁基非晶材料(主要成份为Fe
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(x＝0.5-0.95,y＝0.5-0.05))作为屏蔽装置材料，该种材料有较高的磁导率和电阻率，例如与坡莫合金相比，本专利技术非晶材料的磁导率与电阻率均有较大提升，满足高屏蔽系数、低磁场噪声的应用需求。本专利技术一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶中的低噪声是指与坡莫合金电磁屏蔽桶相比具有较低的磁场噪声，所述高屏蔽系数是指与坡莫合金电磁屏蔽桶相比能够提高屏蔽系数或将屏蔽系数维持在高位。
附图说明
[0015]图1是实施本专利技术一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶结构示意图。
[0016]附图标记列示如下：1-铁基非晶材料桶身；2-铁基非晶材料上盖；3-铁基非晶材料下盖；4-外固定层桶身；5-内固定层桶身；6-通光孔；7-内固定层桶盖；8-外固定层桶盖。
具体实施方式
[0017]下面结合附图(图1)对本专利技术进行说明。
[0018]图1是实施本专利技术一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶结构示意图。参考图1所示，一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，利用铁基非晶材料形成铁基非晶材料桶身1、铁基非晶材料上盖2和铁基非晶材料下盖3的电磁屏蔽桶组合，所述铁基非晶材料的主要成份具有如下化学式Fe
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，x＝0.5～0.95,y＝0.5～0.05。
所述铁基非晶材料的相对磁导率高达45万(与真空磁导率的比值)。所述铁基非晶材料中包括总量不大于2wt％的以下微量元素中的一种或多种的组合：Cu，Nb，Zr，Co。所述铁基非晶材料为带材，所述铁基非晶材料桶身、铁基非晶材料上盖和铁基非晶材料下盖均为不少于两层的叠层结构。所述带材采用甩带法制备，所述叠层结构采用高压装夹制备，所述铁基非晶材料桶身、铁基非晶材料上盖和铁基非晶材料下盖均经过氩气/氮气/真空保护的退火热处理，退火温度为300～700℃，退火保温时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，其特征在于，利用铁基非晶材料形成铁基非晶材料桶身、铁基非晶材料上盖和铁基非晶材料下盖的电磁屏蔽桶组合，所述铁基非晶材料的主要成份具有如下化学式Fe
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，x＝0.5～0.95,y＝0.5～0.05。2.根据权利要求1所述的一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，其特征在于，所述铁基非晶材料的相对磁导率高达45万。3.根据权利要求1所述的一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，其特征在于，所述铁基非晶材料中包括总量不大于2wt％的以下微量元素中的一种或多种的组合：Cu，Nb，Zr，Co。4.根据权利要求1所述的一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，其特征在于，所述铁基非晶材料为带材，所述铁基非晶材料桶身、铁基非晶材料上盖和铁基非晶材料下盖均为不少于两层的叠层结构。5.根据权利要求4所述的一种低噪声和高屏蔽系数的铁基非晶材料电磁屏蔽桶，其特征在于，所述带材采用甩带法制备，所述叠层结构采用高压装夹制备，所述铁基非晶材料桶身、铁基非...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁铭，马丹跃，曾敏，陆吉玺，王坤，于荣海，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：