一种医学磁屏蔽箱及其消磁方法技术

本发明专利技术公开了一种医学磁屏蔽箱，包括用于提供磁屏蔽功能的第一屏蔽层板组，所述第一屏蔽层板组包括第一内坡莫合金屏蔽板、第一外坡莫合金屏蔽板以及设于该二者之间的第一铝镁合金屏蔽板，所述第一屏蔽层板组的内外两侧环绕有消磁线圈；同时，本发明专利技术还公开了一种用于医学磁屏蔽箱的消磁方法通过控制电路向电源输出对应的消磁信号，使电源向消磁线圈通入消磁电流以完成消磁过程。采用本发明专利技术的设计即可通过机械结构设计优化提供一种低剩磁医学磁屏蔽箱装置，相较现有技术，本发明专利技术磁屏蔽效果好且结构简单。好且结构简单。好且结构简单。

【技术实现步骤摘要】
一种医学磁屏蔽箱及其消磁方法


[0001]本专利技术涉及电磁屏蔽领域，具体涉及一种医学屏蔽箱及其消磁方法。

技术介绍

[0002]极弱磁装置在高端医疗设备检测、航空航天、资源能源勘探、国防和地质灾害监测等方面有着广泛而重要的应用。尤其随着国家大力发展零磁科学，建设极弱磁场重大科技基础设施，未来零磁医学、零磁生物学、零磁化学、零磁基础物理和材料学将聚焦使用极弱磁装置，利用医学磁屏蔽箱装置开展试验迫在眉睫。
[0003]根据磁屏蔽的原理，材料的磁导率愈高，屏蔽效果就愈显著。因此碰屏蔽材料一般都选用磁导率高的材料，常用的高导磁材料有纯铁、电磁钢板、坡莫合金板、非晶态合金带以及微晶合金带材等。通过屏蔽公式和仿真软件测试发现坡莫合金相对其他金属材料对低频磁场的屏蔽效能最好，而且在市场上容易购买加工，故现有技术中基本采用坡莫合金作为屏蔽箱的屏蔽材料。例如，申请号为CN201820209018.6的中国专利公开了一种磁场屏蔽箱，该磁场屏蔽箱包括实验鼠固定器、箱体以及盖板，其中箱体和盖板皆采用坡莫合金制作而成，提高磁场屏蔽效能的同时进一步地提高了靶向刺激的准确度。
[0004]然而，仅采用坡莫合金作为屏蔽层材料无法对高频磁场做到有效屏蔽。经过科学研究，人和动物的脑磁、心磁在极弱磁场环境下受到刺激，经过多通道原子磁强计采集，软件成像，可以发现正常的细胞和癌变的细胞呈现图像是不同的，这对疾病预测和病理分析意义重大，所以适用于开展各类生物实验的医学磁屏蔽箱必须要能解决对高频磁场的屏蔽问题。除此之外，软磁材料在地磁环境中的运输、安装中受到的应力等都在一定程度上不可避免的造成软磁材料被磁化，使得材料中产生残余磁场，这会极大降低屏蔽材料的屏蔽效能。因此，必须消除软磁材料中的残余磁场，提高屏蔽箱的磁屏蔽性能。
[0005]故针对现有技术还需要作进一步的改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对上述技术现状提出一种磁屏蔽效果好且结构简单的医学磁屏蔽箱。
[0007]本专利技术所要解决的第二个技术问题是针对上述技术现状提出一种适用于医学磁屏蔽箱的、消除软磁材料中产生的残余磁场的消磁方法。
[0008]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种医学磁屏蔽箱，包括由箱板制成的一侧开口的箱体，以及与所述箱体连接的用于启闭所述开口的门体，所述箱板及门体内分别设有用于提供磁屏蔽功能的第一屏蔽层板组和第二屏蔽层板组，其特征在于，所述第一屏蔽层板组包括第一内坡莫合金屏蔽板、第一外坡莫合金屏蔽板以及设于该二者之间的第一铝镁合金屏蔽板，所述第二屏蔽层板组包括第二内坡莫合金屏蔽板、第二外坡莫合金屏蔽板以及设于该二者之间的第二铝镁合金屏蔽板，所述第一屏蔽层板组的内外两侧环绕有消磁线圈。
[0009]作为改进，所述消磁线圈设有四个，四个消磁线圈的形状相同，每个所述消磁线圈均呈环状的U形结构，四个呈环状的U形消磁线圈中的外圈贴合在第一外坡莫合金屏蔽板外，四个呈环状的U形消磁线圈中的内圈贴合在第一内坡莫合金屏蔽板外，且部分穿过整个第一屏蔽层板组。
[0010]作为改进，四个所述消磁线圈中的两两为一组，两组消磁线圈分别以对角线形式环绕在所述第一屏蔽层板组外。
[0011]作为改进，制成所述箱体的箱板包括上侧板、左侧板、下侧板、右侧板和后侧板，上侧板、左侧板、下侧板、右侧板和后侧板依次连接形成前侧开口的箱体，上侧板、左侧板、下侧板、右侧板和后侧板内均设有所述第一屏蔽层板组，上侧板和下侧板内的第一屏蔽层板组上开有绕线孔，四个呈环状的U形消磁线圈穿过所述绕线孔并环绕在第一屏蔽层板组的内外两侧。
[0012]作为改进，所述上侧板和下侧板内的第一屏蔽层板组上分别设有四个所述绕线孔，四个绕线孔环绕其所在箱板的中心分布且位于该箱板的对角线上。
[0013]作为改进，每个所述消磁线圈均包括位于第一屏蔽层板组外侧的外线圈段、位于第一屏蔽层板组内侧的内线圈段和穿过绕线孔并连接内、外线圈段的连接线圈段；所述外线圈段包括两端端点分别位于所述上侧板的一个绕线孔和与该上侧板绕线孔最接近的上侧板顶点的第一外线圈段，两段端点分别位于与该上侧板绕线孔最接近的上侧板顶点和与该上侧板顶点最接近的下侧板顶点的第二外线圈段，两段端点分别位于与该上侧板顶点最接近的下侧板顶点和与该下侧板顶点最接近的下侧板绕线孔的第三外线圈段；所述内线圈段包括两端端点分别位于所述上侧板的一个绕线孔和与该上侧板绕线孔最接近的上侧板顶点的第一内线圈段，两段端点分别位于与该上侧板绕线孔最接近的上侧板顶点和与该上侧板顶点最接近的下侧板顶点的第二内线圈段，两段端点分别位于与该上侧板顶点最接近的下侧板顶点和与该下侧板顶点最接近的下侧板绕线孔的第三内线圈段；所述连接线圈段包括经上侧板的绕线孔穿过上侧板内的第一屏蔽层板组的第一连接线圈段，以及经下侧板的绕线孔穿过下侧板内第一屏蔽层板组的第二连接线圈段。该结构下四个消磁线圈产生的消磁磁场独立环绕磁屏蔽箱，不会因为线圈重叠产生磁场冲突。
[0014]作为改进，所述第一内坡莫合金屏蔽板和第一外坡莫合金屏蔽板厚度分别为1.5mm和1mm，所述第一内坡莫合金屏蔽板和第一外坡莫合金屏蔽板均在所述箱体开口处折弯形成阶梯槽，使其可分别与所述第二内坡莫合金屏蔽板和外坡莫合金屏蔽板封闭并形成面接触。内、外坡莫合金屏蔽板箱体5个面采用熔焊技术将5个面接缝处完全焊接起来，有效避免了磁屏蔽箱体的漏磁和机械结构的复杂性。
[0015]作为改进，所述第二内坡莫合金屏蔽板和第二外坡莫合金屏蔽板与所述第二铝镁合金屏蔽板通过短隔柱、长隔柱垫平后一起通过紧固件固定在所述门体上。
[0016]作为改进，制成所述箱体的箱板设有第一外观层组，所述第一外观层组包括分别设于第一屏蔽层板组内外的第一内装饰层、第一外装饰层及设于箱体开口处的装饰条；所述第一内装饰层底侧设有底座承重架，所述底座承重架通过承重架隔柱同所述第一内坡莫合金屏蔽板一同固定在所述第一铝镁合金屏蔽板上；所述门体设有第二外观层组，所述第二外观层组包括设于所述门体外侧的第二装饰层、铭牌盖及门把手，所述铭牌盖与门把手通过紧固件固定在所述门体上。
[0017]一种用于医学磁屏蔽箱的消磁方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0018]步骤一，采用上述结构绕制所述消磁线圈；
[0019]步骤二，将所述消磁线圈与电源连接，并在消磁线圈外串入大功率电阻，将控制电路的输出信号接入电源的输入端；
[0020]步骤三，在上位机将消磁电流参数设置为频率10Hz、最大电流峰峰值为10A、50周期的线性衰减正弦波形，电流波形表达式为I＝(5
‑
t)
·
5sin(20πt)；
[0021]步骤四，通过控制电路向电源输出对应的消磁信号，使电源向消磁线圈通入消磁电流以完成消磁过程。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的医学磁屏蔽箱由磁屏蔽门体和磁屏蔽箱体构成，并依靠内、外坡莫合金屏蔽板，铝镁合金屏蔽板和消磁线圈来提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医学磁屏蔽箱，包括由箱板制成的一侧开口的箱体(1)，以及与所述箱体(1)连接的用于启闭所述开口的门体(2)，所述箱板及门体(2)内分别设有用于提供磁屏蔽功能的第一屏蔽层板组和第二屏蔽层板组，其特征在于，所述第一屏蔽层板组包括第一内坡莫合金屏蔽板(11)、第一外坡莫合金屏蔽板(12)以及设于该二者之间的第一铝镁合金屏蔽板(13)，所述第二屏蔽层板组包括第二内坡莫合金屏蔽板(21)、第二外坡莫合金屏蔽板(22)以及设于该二者之间的第二铝镁合金屏蔽板(23)，所述第一屏蔽层板组的内外两侧环绕有消磁线圈(3)。2.根据权利要求1所述的医学磁屏蔽箱，其特征在于，所述消磁线圈(3)设有四个，四个消磁线圈(3)的形状相同，每个所述消磁线圈(3)均呈环状的U形结构，四个呈环状的U形消磁线圈(3)中的外圈贴合在第一外坡莫合金屏蔽板(12)外，四个呈环状的U形消磁线圈(3)中的内圈贴合在第一内坡莫合金屏蔽板(11)外，且部分穿过整个第一屏蔽层板组。3.根据权利要求2所述的医学磁屏蔽箱，其特征在于，四个所述消磁线圈(3)中的两两为一组，两组消磁线圈(3)分别以对角线形式环绕在所述第一屏蔽层板组外。4.根据权利要求3所述的医学磁屏蔽箱，其特征在于，制成所述箱体(1)的箱板包括上侧板(71)、左侧板(72)、下侧板(73)、右侧板(74)和后侧板(75)，上侧板(71)、左侧板(72)、下侧板(73)、右侧板(74)和后侧板(75)依次连接形成前侧开口的箱体(1)，上侧板(71)、左侧板(72)、下侧板(73)、右侧板(74)和后侧板(75)内均设有所述第一屏蔽层板组，上侧板(71)和下侧板(73)内的第一屏蔽层板组上开有绕线孔(14)，四个呈环状的U形消磁线圈(3)穿过所述绕线孔(14)并环绕在第一屏蔽层板组的内外两侧。5.根据权利要求4所述的医学磁屏蔽箱，其特征在于，所述上侧板(71)和下侧板(73)内的第一屏蔽层板组上分别设有四个所述绕线孔(14)，四个绕线孔(14)环绕其所在箱板的中心分布且位于该箱板的对角线上。6.根据权利要求5所述的医学磁屏蔽箱，其特征在于，每个所述消磁线圈(3)均包括位于第一屏蔽层板组外侧的外线圈段、位于第一屏蔽层板组内侧的内线圈段和穿过绕线孔(14)并连接内、外线圈段的连接线圈段；所述外线圈段包括两端端点分别位于所述上侧板(71)的一个绕线孔(14)和与该上侧板绕线孔(14)最接近的上侧板(71)顶点的第一外线圈段(31)，两段端点分别位于与该上侧板绕线孔(14)最接近的上侧板(71)顶点和与该上侧板(71)顶点最接近的下侧板(73)顶点的第二外线圈段(32)，两段端点分别位于与该上侧板(71)顶点最接近的下侧板(73)顶点和与该下侧板(73)顶点最接近的下侧板绕线孔(14)的第三外线圈段(33)；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：计亚兵，徐梦瑶，汤继强，刘坤，文通，郑世强，
申请(专利权)人：北京航空航天大学宁波创新研究院，
类型：发明
国别省市：