一种分层搭接的磁补偿装置制造方法及图纸

一种分层搭接的磁补偿装置，包括：外层补偿部，所述外层补偿部包括外框架，所述外框架外壁上设置有三轴亥姆霍兹线圈组，所述三轴亥姆霍兹线圈组包括两X轴亥姆霍兹线圈、两Y轴亥姆霍兹线圈和两Z轴亥姆霍兹线圈，所述X轴亥姆霍兹线圈、Y轴亥姆霍兹线圈、Z轴亥姆霍兹线圈相互垂直设置；磁屏蔽部，所述磁屏蔽部固定设置在在所述外框架内腔中；两相对设置的内层补偿部，两所述内层补偿部关于所述磁屏蔽部中心线对称设置在所述磁屏蔽部的两相对内壁上。线对称设置在所述磁屏蔽部的两相对内壁上。线对称设置在所述磁屏蔽部的两相对内壁上。

【技术实现步骤摘要】
一种分层搭接的磁补偿装置


[0001]本专利技术属电磁场
，尤其涉及一种分层搭接的磁补偿装置。

技术介绍

[0002]随着量子领域新理论和新技术的飞速发展，各种科学仪器正不断地突破传统仪器测量精度的限制。比较典型的高精度磁测量仪器有：磁通门磁强计、超导量子干涉磁强计和巨磁阻磁强计等，它们在军事、环境监测、地质勘测、医学等方面的重要性越来越显著。高精度的磁测量仪器的测量条件是必须在高稳定小梯度的弱磁测试环境下调试。
[0003]传统的磁补偿线圈是由圆形或方形的多个线圈组成，它们尺寸与匝数按需组合。利用磁场的叠加原理，这些磁补偿线圈与对应方向的地磁场进行反向抵消从而形成一个近乎零磁的均匀区域。实验仪器的精度要求越来越高，但上述的主动磁补偿方式无法为这些仪器提供足够量级的零磁环境，因而极大地限制了高精度磁测量仪器的应用与后续实验的进行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种分层搭接的磁补偿装置，以解决上述问题，达到有效地抵消了外界磁场的局部干扰，保证了目标区域的零磁度目的。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种分层搭接的磁补偿装置，包括：
[0007]外层补偿部，所述外层补偿部包括外框架，所述外框架外壁上设置有三轴亥姆霍兹线圈组，所述三轴亥姆霍兹线圈组包括两X轴亥姆霍兹线圈、两Y轴亥姆霍兹线圈和两Z轴亥姆霍兹线圈，所述X轴亥姆霍兹线圈、Y轴亥姆霍兹线圈、Z轴亥姆霍兹线圈相互垂直设置；
[0008]磁屏蔽部，所述磁屏蔽部固定设置在在所述外框架内腔中；
[0009]两相对设置的内层补偿部，两所述内层补偿部关于所述磁屏蔽部中心线对称设置在所述磁屏蔽部的两相对内壁上。
[0010]优选的，所述内补偿机构包括若干内层匀场线圈，其中一所述内层补偿部中的若干所述内层匀场线圈与另一所述内层补偿部中的若干所述内层匀场线圈分别一一对称设置。
[0011]优选的，所述外框架包括两第一梁柱框、两第二梁柱框和两第三梁柱框，所述第一梁柱框、第二梁柱框、第三梁柱框相互垂直设置；且两所述第一梁柱框相互平行设置，两所述第二梁柱框相互平行设置，两所述第三梁柱框相互平行设置；两所述X轴亥姆霍兹线圈分别与两所述第一梁柱框一一对应设置，且两所述X轴亥姆霍兹线圈相互平行设置；两所述Y轴亥姆霍兹线圈分别与两所述第二梁柱框一一对应设置，且两所述Y轴亥姆霍兹线圈相互平行设置；两所述Z轴亥姆霍兹线圈分别与两所述第三梁柱框一一对应设置，且两所述Z轴亥姆霍兹线圈相互平行设置；
[0012]优选的，所述第一梁柱框、第二梁柱框和第三梁柱框上均开设有线槽，所述X轴亥
姆霍兹线圈设置在所述第一梁柱框上开设的所述线槽上，所述Y轴亥姆霍兹线圈设置在所述第二梁柱框上开设的所述线槽上，所述Z轴亥姆霍兹线圈设置在所述第三梁柱框上开设的所述线槽上。
[0013]优选的，所述磁屏蔽部包括内屏蔽层和外屏蔽层，所述外屏蔽层套设在所述内屏蔽层的外部，所述外屏蔽层设置为铝层，所述内屏蔽层包括若干坡莫合金层，且若干所述坡莫合金层依次套设设置，所述内层匀场线圈设置在位于最内层的所述坡莫合金层的内壁上。
[0014]优选的，还包括支撑框架，所述磁屏蔽部通过所述支撑框架设置在所述外框架内腔底面。
[0015]优选的，所述支撑框架和所述外框架均设置为无磁型材。
[0016]优选的，所述X轴亥姆霍兹线圈、Y轴亥姆霍兹线圈和Z轴亥姆霍兹线圈均为边长为2L的方形线圈；两所述X轴亥姆霍兹线圈间距为2a，两所述Y轴亥姆霍兹线圈间距为2a，两所述Z轴亥姆霍兹线圈间距为2a，且a＝0.5445L。
[0017]与现有技术相比，本专利技术公开了以下技术效果：通过采用本专利技术的技术方案，有效地抵消了外界磁场的局部干扰，保证了目标区域的零磁度，有利于后续实验的进行；装置需要的材料简单低价，易于搭建。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
[0019]图1为本专利技术一种分层搭接的磁补偿装置的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术中磁屏蔽机构的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术中内层匀场线圈的结构示意图；
[0022]其中，1、外框架；2、内层匀场线圈；3、三轴亥姆霍兹线圈组；4、铝层；5、坡莫合金层；6、支撑框架。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0025]参照图1
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3，本专利技术提供一种分层搭接的磁补偿装置，包括：
[0026]外层补偿部，外层补偿部包括外框架1，外框架1外壁上设置有三轴亥姆霍兹线圈组3，三轴亥姆霍兹线圈组3包括两X轴亥姆霍兹线圈、两Y轴亥姆霍兹线圈和两Z轴亥姆霍兹线圈，X轴亥姆霍兹线圈、Y轴亥姆霍兹线圈、Z轴亥姆霍兹线圈相互垂直设置；
[0027]磁屏蔽部，磁屏蔽部固定设置在在外框架1内腔中；
[0028]两相对设置的内层补偿部，两内层补偿部关于磁屏蔽部中心线对称设置在磁屏蔽部的两相对内壁上。
[0029]本专利技术先通过外层的三轴亥姆霍兹线圈组3对环境磁场进行大范围粗略补偿，将环境磁场降低到近零场；再通过图像法和目标场法设计出对近零场进行小范围补偿的内层匀场线圈2，对环境磁场进行更精准、高效的补偿；通过无磁材料作为线圈框架，能有效减少干扰磁场的影响。本专利技术能够实现补偿线圈的深度补偿，保证了目标区域的零磁度，为高精度磁测量仪器提供足够量级的零磁环境，因而对高精度磁测量仪器的应用与后续实验的进行具有重要的支撑作用；补偿装置需要的材料简单低价，操作便利，易于搭建。
[0030]本专利技术可提供更高量级精度的零磁环境以便高精度磁测量仪器的应用与后续实验的进行，进而提供一种无磁、搭接紧密、补偿效果好的分层搭接的磁补偿装置。
[0031]通过采用本专利技术的技术方案，有效地抵消了外界磁场的局部干扰，保证了目标区域的零磁度，有利于后续实验的进行；装置需要的材料简单低价，易于搭建。
[0032]进一步优化方案，内补偿机构包括若干内层匀场线圈2，其中一内层补偿部中的若干内层匀场线圈2与另一内层补偿部中的若干内层匀场线圈2分别一一对称设置。
[0033]内层匀场线圈2按照由图像法和目标场法得出的最佳匀场路径在磁屏蔽机构内部的无磁材料上进行布线。图像法是指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分层搭接的磁补偿装置，其特征在于，包括：外层补偿部，所述外层补偿部包括外框架(1)，所述外框架(1)外壁上设置有三轴亥姆霍兹线圈组(3)，所述三轴亥姆霍兹线圈组(3)包括两X轴亥姆霍兹线圈、两Y轴亥姆霍兹线圈和两Z轴亥姆霍兹线圈，所述X轴亥姆霍兹线圈、Y轴亥姆霍兹线圈、Z轴亥姆霍兹线圈相互垂直设置；磁屏蔽部，所述磁屏蔽部固定设置在在所述外框架(1)内腔中；两相对设置的内层补偿部，两所述内层补偿部关于所述磁屏蔽部中心线对称设置在所述磁屏蔽部的两相对内壁上。2.根据权利要求1所述的一种分层搭接的磁补偿装置，其特征在于：所述内补偿机构包括若干内层匀场线圈(2)，其中一所述内层补偿部中的若干所述内层匀场线圈(2)与另一所述内层补偿部中的若干所述内层匀场线圈(2)分别一一对称设置。3.根据权利要求2所述的一种分层搭接的磁补偿装置，其特征在于：所述外框架(1)包括两第一梁柱框、两第二梁柱框和两第三梁柱框，所述第一梁柱框、第二梁柱框、第三梁柱框相互垂直设置；且两所述第一梁柱框相互平行设置，两所述第二梁柱框相互平行设置，两所述第三梁柱框相互平行设置；两所述X轴亥姆霍兹线圈分别与两所述第一梁柱框一一对应设置，且两所述X轴亥姆霍兹线圈相互平行设置；两所述Y轴亥姆霍兹线圈分别与两所述第二梁柱框一一对应设置，且两所述Y轴亥姆霍兹线圈相互平行设置；两所述Z轴亥姆霍兹线圈分别与两所述第三梁柱框一一对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：师泯夏，袁帅，张旭，崔培玲，郑世强，
申请(专利权)人：杭州极弱磁场重大科技基础设施研究院，
类型：发明
国别省市：