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超导磁体

经过四十多年的设计和在世界范围内的安装经验,Janis已经成为超导磁体系统设计和制造方面的领导者。Janis 提供各种各样的超导磁体系统,如磁场室温孔系统(插件可达800K)、温度低于0.28KHe-3系统、温度低于10mK的稀释制冷机系统以及满足其它各种特殊用途的系统,其中著名的SuperVariTemp插件工作温度范围从1.5K325K,可作为SuperVariMag, OptiMagSuperOptiMag系统的组成部分,也可以单独和已有的磁体系统配套使用。这些堪称艺术杰作的系统集成了低温恒温器、磁体、温控仪、可编程电源以及整套附件,可以根据用户实验和预算量身定做磁体系统。

 

超导磁体分类

 

 

超导磁体的分类

 

型号

样品环境

工作温度

磁场强度

光学通道

He-4 系统

SuperVariMag

流动氦蒸汽

/真空/UHV

1.5K-325K

(400K可选)

6-16Tesla

No

OptiMag

流动氦蒸汽

/真空/UHV

1.5K-325K

6-16Tesla

Yes

SuperOptiMag

流动氦蒸汽

/真空/UHV

1.5K-325K

7Tesla

Yes

室温磁场孔系统*

大气压

/真空/UHV

300K

6-14Tesla

Yes

He-3超导磁体系统

真空/UHV

/液体He-3

0.3K-325K

 6-16Tesla

Yes

稀释制冷机系统

真空/超高真空 /He-3

10mK

6-16Tesla

Yes

特制系统

显微镜型

真空/UHV

3.5K-450K

0-7Tesla

Yes

无制冷剂型

真空/UHV

/交换气体

1.5K-700K

0-14Tesla

Yes

矢量磁体

真空/氦蒸气

/液体

10mK-800K

5-17Tesla

Yes

 

标准系统特点

 

u       顶部装载,可任何温度下换样

u       方便进行沿垂直轴进行旋转和上下移动样品,可选绕水平轴旋转功能

u       与磁场无关的温度传感器

u       Janis SuperVariTemp 温制冷系统,在热交换器上配有温度传感器

u       蒸气冷却超导大电流磁体电极

u       稳定模式下工作的超导磁体磁场稳定在20ppm/hr

u       精心设计置于He槽内的磁体支架,允许光线进入杜瓦真空腔OptMag和

          SuperOptiMag系统

u       内置超导液氦液面传感器,提供连续实时的液面监控

u       方便样品更换的样品室

 

完整系统包含部件

 

u       可编程磁体电源,带有计算机控制界面,双极工作模式

u       与磁场无关温控仪

u       液氦传输管线

u       低温霍耳探针和高斯计

u       自动氮气填充装置

u       真空泵系统

 

磁体

将多丝NbTi铜复合导线圈绕制成超导线圈并用环氧树脂粘合固定,在4.2K产生的磁场可达5-9Tesla。该制作工艺最大化地保证磁场的稳定性,确保消除磁通量的跳变以及由此产生的热量。如果配合Lambda点制冷机一起使用,在2.2K产生的磁场强度可高达11Tesla

超过12Tesla的磁体由两种线绕制组成,外圈采用铜固定的NbTi超导线,内圈采用了Nb3Sn超导线。真空下环氧树脂浸渍线圈形成有极好强度和绝缘性能的复合结构。大部分磁体配有恒流开关以及二极管和或电阻保护电路。

补偿线圈减少了靠近中心区的磁场,适合穆斯堡尔实验或固定稀释制冷机的混合腔。渐变和调制的超导线圈分别用于法拉第天平实验和De Haas van Alphen实验。标准磁场均匀度在1厘米直径的球或更大体积内变化在0.5%到0.01%,也能提供用于特殊用途的更高磁场均匀度(1/105或更好),特别的矢量磁体(两个或三个磁体同时工作)可提供二维或三维旋转磁场。

磁体的磁孔(或亥姆霍兹线圈间距)取决于样品室的尺寸。更大的样品室和更均匀的磁场需要更多匝数和更大尺寸的磁体(更大的杜瓦),也就增加了系统的价格。

     * 室温磁场孔系统配合各种低温恒温器温度使用,工作温度范围在1.5800K