專利名稱：可用于高溫樣品的對稱雙永磁體霍爾測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種霍爾測量裝置，使用雙永磁體作為磁場源，樣品架溫度在室溫與500攝氏度高溫之間可變，并具有可改變氣氛的低真空環(huán)境。
目前，霍爾測量裝置的磁場多采用電磁方法產(chǎn)生，磁場源體積大，造價貴，而且噪聲信號大。雖然使用永磁體作為磁場源，不再有上述缺點，但尚沒有進行高溫霍爾測量的裝置。
本實用新型提出一種包含對稱雙永磁體磁場源的合理設(shè)計、高溫樣品架設(shè)計和可以改變樣品氣氛環(huán)境的低真空設(shè)計的可用于高溫樣品的對稱雙永磁體霍爾測量裝置。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的圓盤形鋼底座上抽氣孔通過抽氣閥與低真空機械泵連接，另有進氣孔通過進氣閥與氣源連接，高溫樣品架設(shè)計包含兩個柱形加熱器、樣品平臺板和支架部分，用矩形無氧銅板作樣品平臺，兩側(cè)卷成的柱形內(nèi)安裝瓷管加熱器，樣品平臺上方中心安放待測的霍爾元件，平臺一側(cè)安裝熱電偶感溫元件，樣品平臺先通過四根不銹鋼薄條支撐在鋁側(cè)板上，再與兼作為熱沉的圓盤形鋼底座連接，兩鋁側(cè)板之間連接有線路接線板，磁場源設(shè)計部分包含兩個極性相反且中軸線相隔一定距離的的柱形永磁體、承載永磁體的可左右滑動的上鋁架，以及與樣品平臺固定連接且位置固定不變的下鋁架。
本實用新型采用矩形無氧銅板作樣品平臺，兩側(cè)卷成的柱形內(nèi)安裝瓷管加熱器。樣品平臺上方中心安放待測的霍爾元件。平臺一側(cè)安裝熱電偶感溫元件。另一側(cè)作為數(shù)字特斯拉計的探頭的進出通路。上述高溫樣品平臺結(jié)構(gòu)緊湊，加熱均勻，消耗功率小。樣品平臺先采用四根不銹鋼薄條支撐在兩塊鋁側(cè)板上，再經(jīng)鋁側(cè)板與作為熱沉的圓盤形鋼底座連接。不銹鋼薄條導熱小，而且鋁側(cè)板與鋼熱沉相連，因此鋁側(cè)板溫度低，高溫樣品對對稱雙永磁體霍爾測量裝置的熱影響很小。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖圖2是本實用新型的樣品架及相關(guān)部分的主視圖圖3是本實用新型的樣品架及相關(guān)部分的俯視圖圖4是本實用新型的樣品架及相關(guān)部分的右視圖在圖中，1為圓盤形鋼底座；2為鐘形玻璃罩；3為鐘形罩開口處；4為抽氣孔；5為抽氣閥；6為進氣孔；7為進氣閥；8為4線真空插座；9為12線真空插座；10為柱形加熱器；11為柱形加熱器；12為樣品平臺板；13為熱電偶感溫元件；14為數(shù)字特斯拉計的探頭；15為不銹鋼薄條；16為不銹鋼薄條；17為不銹鋼薄條；18為鋁側(cè)板；19為鋁側(cè)板；20為線路接線板；21為柱形永磁體；22為柱形永磁體；23為上鋁架；24為下鋁架；25為限位阻擋；26為限位阻擋；27為觸點式開關(guān)；28為不銹鋼薄條。
附圖1中的低真空設(shè)計部分包含1.5cm厚的圓盤形鋼底座(標號1)與0.5cm厚的鐘形玻璃罩(標號2)。鐘形罩開口處(標號3)的厚度要漸變至2cm。與鐘形罩開口相對，圓盤形鋼底座上要開挖深0.5cm寬2.1cm的環(huán)形槽，槽內(nèi)充填一條相應尺寸的橡膠墊圈。圓盤形鋼底座上抽氣孔(標號4)通過抽氣閥(標號5)與低真空機械泵連接，另有進氣孔(標號6)通過進氣閥(標號7)與氣源連接，還有作為強電連接通路的4線真空插座(標號8)以及作為弱電連接通路的12線真空插座(標號9)。
附圖1中的高溫樣品架設(shè)計包含兩個柱形加熱器(標號10、11)、樣品平臺板(標號12)和支架部分。用0.1cm厚的矩形無氧銅板作樣品平臺，兩側(cè)卷成的柱形內(nèi)安裝瓷管加熱器。樣品平臺上方中心安放待測的霍爾元件。平臺一側(cè)安裝熱電偶感溫元件(標號13)。另一側(cè)作為事先測量樣品位置的實際磁場時，數(shù)字特斯拉計的探頭(標號14)的進出通路。樣品平臺先通過四根不銹鋼薄條(圖中顯現(xiàn)三根，標號15、16、17)支撐在鋁側(cè)板(標號18、19)上，再與兼作為熱沉的圓盤形鋼底座連接。兩鋁側(cè)板之間連接有線路接線板(標號20)。附圖1中的磁場源設(shè)計部分包含兩個極性相反且中軸線相隔一定距離的的柱形永磁體(標號21、22)、承載永磁體的可左右滑動的上鋁架(標號23)，以及與樣品平臺固定連接且位置固定不變的下鋁架(標號24)。上鋁架(標號23)安裝有兩根凹形導槽與下鋁架(標號24)的兩根凸形導軌配合引導永磁體的左右滑動。上鋁架(標號23)的齒條與下鋁架(標號24)的圓形齒輪配合，把下鋁架(標號24)內(nèi)直流電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變成上鋁架(標號23)的左右平動。永磁體的上側(cè)面與樣品平臺無氧銅板的底部保持0.1cm的垂直距離?；魻枩y量要求樣品上至少有+B、-B和零磁場三種已知大小的垂直磁場，而且要求磁場強度的重復精度高。當樣品平臺的中心大體處于兩個柱形永磁體之間中心位置時一個觸點式開關(guān)(標號27)可斷開下鋁架(標號24)內(nèi)直流電機的電源，使上鋁架(標號23)停止滑行。這時樣品平臺中心處的垂直磁場幾乎為零，而且由觸點式開關(guān)的機械變化而引起的上鋁架(標號23)停的位置的變化對該垂直磁場的零值的影響很小。在下鋁架(標號24)左右兩端，各采用一個用于限制上鋁架(標號23)的最大滑程的限位阻擋(標號25、26)，使得當上鋁架處于左右兩個滑程的終端時，樣品平臺的中心大體分別處在兩個柱形永磁體的正上方，而且相對停止位置有很精確的重復性，從而保證了樣品上磁場強度的重復精度。事先測量出上鋁架停在上述三個不同的位置時，放樣品的位置的實際垂直磁場的大小，可作為霍爾數(shù)據(jù)計算的依據(jù)。
上述可用于高溫樣品的對稱雙永磁體霍爾測量裝置，磁場源結(jié)構(gòu)輕巧緊湊，樣品獲得+B、-B和零磁場三個垂直磁場強度方便快捷，而且樣品上垂直磁場強度的重復精度高。加熱部分結(jié)構(gòu)緊湊，加熱均勻，消耗功率小。支撐高溫樣品架用的不銹鋼薄條導熱小，而且支撐用的鋁側(cè)板與鋼熱沉相連，因此鋁側(cè)板溫度低，高溫樣品對對稱雙永磁體霍爾測量裝置的熱影響很小。將測量裝置抽氣可進一步減少這種影響。充進合適的氣體還可以進行特定的實驗。
權(quán)利要求1.可用于高溫樣品的對稱雙永磁體霍爾測量裝置，其特征在于圓盤形鋼底座(1)上抽氣孔(4)通過抽氣閥(5)與低真空機械泵連接，另有進氣孔(6)通過進氣閥(7)與氣源連接，高溫樣品架設(shè)計包含兩個柱形加熱器(10、11)、樣品平臺板(12)和支架部分，用矩形無氧銅板作樣品平臺，兩側(cè)卷成的柱形內(nèi)安裝瓷管加熱器，樣品平臺上方中心安放待測的霍爾元件，平臺一側(cè)安裝熱電偶感溫元件(13)，樣品平臺先通過四根不銹鋼薄條(15、16、17、28)支撐在鋁側(cè)板(18、19)上，再與兼作為熱沉的圓盤形鋼底座(1)連接，兩鋁側(cè)板之間連接有線路接線板(20)，磁場源設(shè)計部分包含兩個極性相反且中軸線相隔一定距離的的柱形永磁體(21、22)、承載永磁體的可左右滑動的上鋁架(23)，以及與樣品平臺固定連接且位置固定不變的下鋁架(24)。
專利摘要本實用新型公開一種用于高溫樣品的對稱雙永磁體霍爾測量裝置。真空部分包含圓盤鋼座、鐘形玻罩、抽進氣通路。矩形無氧銅板樣品平臺,兩側(cè)卷成柱形,內(nèi)裝瓷管加熱器。平臺一側(cè)是熱電偶。另一側(cè)是特斯拉計探頭通路。樣品平臺經(jīng)四根不銹鋼薄條支撐在與鋼座連接的鋁側(cè)板上。兩鋁側(cè)板間有接線板。兩個極性相反的柱形永磁體放在滑動鋁架上,并在其支撐鋁架的兩端有滑動限位阻擋?；瑒佑呻姍C驅(qū)動。支撐鋁架上觸點開關(guān)控制滑動半程停點。
文檔編號G01N27/72GK2504635SQ01268440
公開日2002年8月7日 申請日期2001年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月13日
發(fā)明者何禮熊 申請人:福州大學