[發明專利]一種SERF磁場測量裝置的一體化低噪聲磁屏蔽與磁補償裝置

在審

• 申請號: 201811075297.2
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109188318A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 房建成;楊可;陸吉璽;丁銘;馬丹躍;趙俊鵬;劉剛
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01R33/07
• 分類號: G01R33/07
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;賈玉忠

1.一種SERF磁場測量裝置的一體化低噪聲磁屏蔽與磁補償裝置，其特征在于：該裝置包括真空腔(1)、主動磁補償薄膜線圈(2)、水冷管(3)、低噪聲磁屏蔽桶(4)、夾具(5)、消磁線圈(6)和溫度傳感器(7)；其中真空腔(1)包括真空腔體(11)、真空通光管(12)和真空管(13)；夾具(5)包括上蓋(51)、下底(52)和拉桿(53)；真空腔(1)位于整個裝置的最內層，為內部空間提供真空環境；在真空腔體(11)外壁上粘貼主動磁補償薄膜線圈(2)，可以對內部空間剩磁進行主動補償；水冷管(3)緊密纏繞在主動磁補償薄膜線圈(2)上，用于隔絕使用中內部放置的加熱器件產生的熱量；低噪聲磁屏蔽桶(4)在最外層，為內部空間提供無磁環境；整個裝置由帶拉桿的夾具(5)進行緊固；消磁線圈(6)通過夾具以及低噪聲磁屏蔽桶(4)上下蓋中開孔內外纏繞在低噪聲磁屏蔽桶(4)上，內部走線位于水冷管(3)與低噪聲磁屏蔽桶(4)之間的縫隙中；溫度傳感器(7)緊密粘貼在低噪聲屏蔽桶(4)外壁中部，用于監測低噪聲磁屏蔽桶(4)溫度，用于反饋水冷機進行溫度控制。

2.根據權利要求1所述的一種SERF磁場測量裝置的一體化低噪聲磁屏蔽與磁補償裝置，其特征在于：真空腔體(11)為內部空間提供真空環境和支撐結構，真空通光管(12)為通過的激光提供真空光路，真空管(13)外接真空泵組。

3.根據權利要求1所述的一種SERF磁場測量裝置的一體化低噪聲磁屏蔽與磁補償裝置，其特征在于：主動磁補償薄膜線圈(2)是采用FPC柔性電路板工藝制作的柔性線圈，一共兩組線圈，包括一組三軸勻場線圈和一組三軸梯度線圈，粘貼在真空腔體(11)外壁上；主動磁補償薄膜線圈(2)連接低噪聲的信號發生器，通過測量SERF磁場測量裝置的原子信號，信號發生器驅動線圈可以實現對內部環境的剩磁進行閉環主動磁補償，三軸勻場線圈用于補償內部的剩磁，從而使內部環境磁場盡可能接近于零，并且使用三軸梯度線圈對梯度磁場進行補償，可以提供較大的磁場均勻區。

4.根據權利要求1所述的一種SERF磁場測量裝置的一體化低噪聲磁屏蔽與磁補償裝置，其特征在于：水冷管(3)緊密纏繞在主動磁補償薄膜線圈(2)上，在其上螺旋狀緊密纏繞，盡量填滿軸向空間；水冷管(3)外接可溫控的水冷機，用于隔絕使用時真空腔(1)內部放置的加熱部件產生的熱能，防止低噪聲磁屏蔽桶(4)溫度過高；溫度傳感器(7)測量低噪聲磁屏蔽桶(4)的溫度，獲得溫度反饋，從而通過水冷機、水冷管(3)和溫度傳感器(7)可實現溫度的閉環控制，保證低噪聲磁屏蔽桶(4)在使用過程中保持溫度恒定且處于最佳工作溫度，增強其屏蔽效果的穩定性。

5.根據權利要求1所述的一種SERF磁場測量裝置的一體化低噪聲磁屏蔽與磁補償裝置，其特征在于：低噪聲磁屏蔽桶(4)的材料為鐵氧體材料，其為內部空間提供高性能磁屏蔽，具有較小的磁噪聲，為保證其屏蔽性能，其上除必要開孔外盡可能保持密閉；消磁線圈(6)通過低噪聲磁屏蔽桶(4)上下蓋上的開孔繞制在低噪聲磁屏蔽桶(4)上，內部走線位于水冷管(3)外側與低噪聲磁屏蔽桶(4)之間，消磁線圈(6)在外部留出的兩個線頭連接交流消磁器，通入交流退磁電流可對低噪聲磁屏蔽桶(4)進行消磁。

6.根據權利要求1所述的一種SERF磁場測量裝置的一體化低噪聲磁屏蔽與磁補償裝置，其特征在于：所使用的材料除低噪聲磁屏蔽桶(4)外，均為無磁材料。