專利名稱：屏蔽室與三維線圈套裝的磁空間裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及磁空間技術(shù)領(lǐng)域。磁場空間為弱磁測量創(chuàng)造無磁空間，為模擬磁場建立三維磁場空間，應(yīng)用于物理學(xué)、地學(xué)、航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程、國防科技等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
要在相當(dāng)大的空間范圍內(nèi)(例如＞8m3)使環(huán)境場(含地磁場)衰減100倍以上并且改善環(huán)境磁場梯度(一般在建筑群體內(nèi)磁場梯度＞100nT/m)，使之＜50nT/m，那么，最佳選擇是構(gòu)筑磁屏蔽室，這在國內(nèi)地學(xué)領(lǐng)域?yàn)閹r石磁性測量提供條件中已有采用。如果同時(shí)又要求能模擬一個(gè)磁場(一般都需要＞50000nT)，那就必須采用線圈系統(tǒng)。因此，屏蔽室與三維線圈套配的磁空間裝置即以一種創(chuàng)新的姿態(tài)問世。
確切的說，磁屏蔽室內(nèi)有線圈系統(tǒng)工作，在巖石磁性測量中并不少見，比如用以測量巖樣剩磁的磁通門就必然使用線圈系統(tǒng)。但是，這個(gè)線圈的幾何尺寸要比屏蔽室至少小100倍，況且它是感應(yīng)采集弱磁信號而不是向外發(fā)生強(qiáng)磁場。試驗(yàn)證明當(dāng)屏蔽室的容積與其內(nèi)線圈系統(tǒng)的占用體積之比＞3，并且線圈系統(tǒng)三分量產(chǎn)生磁場強(qiáng)度＞10000nT時(shí)，那么，線圈發(fā)生磁場將對屏蔽室的導(dǎo)磁殼體進(jìn)行磁化，從而破壞應(yīng)有的屏蔽效果并擾亂線圈自身物理結(jié)構(gòu)形成的均勻區(qū)域和正交性能。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的磁空間裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是公開一種屏蔽室與三維線圈套裝的磁空間裝置，其屏蔽室用高磁導(dǎo)材料構(gòu)筑，骨架采用非金屬無磁性材料制作，其三維線圈系統(tǒng)以亥姆霍茨模式建立，其屏蔽室為長立方體，長的方向?yàn)闁|西向，門向東或西開；門洞有一凸出門道；屏蔽室內(nèi)裝配三維線圈系統(tǒng)。
所述的磁空間裝置，其所述三維線圈系統(tǒng)，其線圈最大邊長為屏蔽室容積高的2/3。
所述的磁空間裝置，其所述三維線圈系統(tǒng)，產(chǎn)生的定向磁場強(qiáng)度＞50000nT。
所述的磁空間裝置，其所述屏蔽室內(nèi)裝配三維線圈系統(tǒng)，其三維線圈系統(tǒng)在屏蔽室內(nèi)的落地基面要加固，并以四周地基面建立隔震帶。
所述的磁空間裝置，其所述屏蔽室的內(nèi)幾何中心與三維線圈系統(tǒng)的幾何中心重合。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)不僅可以衰減環(huán)境場強(qiáng)度(可達(dá)到＜300nT)而且可以改善環(huán)境場的梯度(＜50nT/m)，使線圈系統(tǒng)的均勻區(qū)域不失真(由于獨(dú)立的線圈系統(tǒng)的均勻區(qū)域及量級是對環(huán)境場無梯度而言)；不僅可以抵消和屏蔽外場，而且可以產(chǎn)生定向磁場；不僅可以完成線圈系統(tǒng)的本身功能，而且可以實(shí)施對屏蔽室的磁清洗。


圖1為本實(shí)用新型屏蔽室與三維線圈套裝的磁空間裝置示意圖；圖2為圖1中A-A縱剖面的示意圖；圖3為圖1中B-B橫剖面的示意圖。
具體實(shí)施方式
請參見圖1、圖2和圖3，用高磁導(dǎo)材料構(gòu)筑一長立方體的屏蔽室1，其骨架采用非金屬無磁性材料，長的方向?yàn)闁|西向，門朝東或西開，開口延伸一屏蔽門道2；屏蔽室1內(nèi)預(yù)留放置三維線圈系統(tǒng)3的地基面要加固，并于四周建立隔離帶以隔震；以亥姆霍茨模式建立三維線圈系統(tǒng)3，Y軸向一對線圈6、7固接于Z軸向一對線圈8、9內(nèi)，Z軸向一對線圈8、9固接于X軸向一對線圈4、5內(nèi)，而上、下橫梁14、15正交固接于X軸向一對線圈4、5的上、下方，使三維線圈系統(tǒng)3組裝成一整體。下橫梁15的四外端向下裝配有四個(gè)地腳螺栓10、11、12、13。三維線圈系統(tǒng)3的最大邊長a可以達(dá)到屏蔽室1容積的長b、寬c、高d中最小尺寸的2/3，其中，長b＞寬c＞高d，即三維線圈系統(tǒng)3的最大邊長a＝2/3高d。
三維線圈系統(tǒng)3整體可調(diào)高和水平移動，調(diào)高時(shí)，調(diào)校四個(gè)地腳螺栓10、11、12、13，水平移動時(shí)，推動下橫梁15即可。
三維線圈系統(tǒng)3的幾何中心與屏蔽室1的幾何中心重合；各分量直流穩(wěn)流穩(wěn)壓電源的正、負(fù)極性可單獨(dú)靈活轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求1.一種屏蔽室與三維線圈套裝的磁空間裝置，其屏蔽室用高磁導(dǎo)材料構(gòu)筑，骨架采用非金屬無磁性材料制作，其三維線圈系統(tǒng)以亥姆霍茨模式建立，其特征在于屏蔽室為長立方體，長的方向?yàn)闁|西向，門向東或西開；門洞有一凸出門道；屏蔽室內(nèi)裝配三維線圈系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的磁空間裝置，其特征在于所述三維線圈系統(tǒng)，其線圈最大邊長為屏蔽室容積高的2/3。
3.如權(quán)利要求1或2所述的磁空間裝置，其特征在于所述三維線圈系統(tǒng)，產(chǎn)生的定向磁場強(qiáng)度＞50000nT。
4.如權(quán)利要求1所述的磁空間裝置，其特征在于所述屏蔽室內(nèi)裝配三維線圈系統(tǒng)，其三維線圈系統(tǒng)在屏蔽室內(nèi)的落地基面要加固，并以四周地基面建立隔震帶。
5.如權(quán)利要求1所述的磁空間裝置，其特征在于所述屏蔽室的內(nèi)幾何中心與三維線圈系統(tǒng)的幾何中心重合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及磁空間技術(shù)領(lǐng)域，為模擬磁場建立三維磁場空間，應(yīng)用于物理學(xué)、地學(xué)、航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程、國防科技等領(lǐng)域。本實(shí)用新型的一種屏蔽室與三維線圈套裝的磁空間裝置，其屏蔽室用高磁導(dǎo)材料構(gòu)筑，骨架采用非金屬無磁性材料制作，其三維線圈系統(tǒng)以亥姆霍茨模式建立，其屏蔽室為長立方體，長的方向?yàn)闁|西向，門向東或西開；門洞有一凸出門道；屏蔽室內(nèi)裝配三維線圈系統(tǒng)。屏蔽室的內(nèi)幾何中心與三維線圈系統(tǒng)的幾何中心重合。本實(shí)用新型不僅可以衰減環(huán)境場強(qiáng)度，而且可以改善環(huán)境場的梯度，使線圈系統(tǒng)的均勻區(qū)域不失真；不僅可以抵消和屏蔽外場，而且可以產(chǎn)生定向磁場；不僅可以完成線圈系統(tǒng)的本身功能，而且可以實(shí)施對屏蔽室的磁清洗。
文檔編號G01R33/42GK2711750SQ20042006648
公開日2005年7月20日 申請日期2004年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月21日
發(fā)明者張景鑫, 馬醒華, 許亞峰, 馬永革, 張瑞媛, 馮哲, 劉明非 申請人:北京瑞達(dá)思科技開發(fā)公司