磁場調(diào)節(jié)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電磁兼容領(lǐng)域，具體涉及一種磁場調(diào)節(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類文明的不斷發(fā)展，電磁環(huán)境也日益惡化。在高壓線，大型用電器，大型鋼結(jié)構(gòu)建筑周圍，電磁噪音尤其嚴(yán)重，磁場抵消是許多精密科學(xué)的通用保障性技術(shù)，在一些極端測量環(huán)境:如高精密原子鐘電子束成像裝置，質(zhì)譜儀，中微子探測中得到廣泛引用。在某些生物磁測量中，待測信號(hào)多處于ΙΟρΤ(ΙΧΙΟ-ΙΙ)量級甚至更低。而環(huán)境噪音磁場要大3-6個(gè)數(shù)量級。去除噪音信號(hào)成為這類測量必不可少的環(huán)節(jié)。
[0003]目前普遍采用的磁場屏蔽方式有兩種:被動(dòng)屏蔽式和主動(dòng)抵消式。其中被動(dòng)屏蔽式應(yīng)用歷史最為悠久，屏蔽系統(tǒng)采用高磁導(dǎo)率材料構(gòu)建封閉腔體將被保護(hù)對象封閉其內(nèi)，搭建屏蔽腔的材料的磁導(dǎo)率愈高，腔壁愈厚，屏蔽效果就愈顯著。常用高磁導(dǎo)率材料如軟鐵、硅鋼、坡莫合金等。這種屏蔽質(zhì)量大，重量沉，屏蔽磁場方向光學(xué)不透明。還有一些抵消式的屏蔽系統(tǒng)，比如，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種基于閉合超導(dǎo)線圈組結(jié)構(gòu)的屏蔽裝置，其基本結(jié)構(gòu)是由特定半徑比和匝數(shù)比的超導(dǎo)線圈組電連接形成。然而，該種屏蔽裝置首先僅能對廣譜動(dòng)態(tài)均勻外場屏蔽，而對于不均勻外場和直流磁場無能力屏蔽。最重要的是，該屏蔽系統(tǒng)是一種廣譜屏蔽系統(tǒng)，對于屏蔽磁場頻譜完全無法控制，導(dǎo)致在屏蔽噪音磁場頻域的同時(shí)，也將信息磁場頻域屏蔽，大大限制了屏蔽系統(tǒng)的使用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種輕便的磁場調(diào)節(jié)器，用于實(shí)現(xiàn)對外界動(dòng)態(tài)均勻磁場和不均勻磁場，以及直流磁場的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對特定頻域磁場的調(diào)節(jié)。
[0005]為此目的，本發(fā)明提出一種磁場調(diào)節(jié)器，包括:
[0006]K級超導(dǎo)線圈、超導(dǎo)開關(guān)、第一電子元件、至少一個(gè)第二電子元件、位置調(diào)節(jié)器、偏置電路；其中，K為大于I的正整數(shù)；
[0007]所述K級超導(dǎo)線圈呈內(nèi)外放置，所述K級超導(dǎo)線圈中不同級的超導(dǎo)線圈串聯(lián)成閉合線圈，所述K級超導(dǎo)線圈與所述第一電子元件串聯(lián)，所述K級超導(dǎo)線圈中至少一個(gè)超導(dǎo)線圈的至少一個(gè)繞組匝間中每一個(gè)繞組匝間焊接一個(gè)第二電子元件，所述位置調(diào)節(jié)器，置于所述K級超導(dǎo)線圈下方，用于調(diào)整所述K級超導(dǎo)線圈中不同級超導(dǎo)線圈之間的相對位置，所述偏置電路由偏置線圈和偏置電源組成，用于產(chǎn)生直流磁場，所述超導(dǎo)開關(guān)，置于所述閉合線圈上，用于調(diào)控所述K級超導(dǎo)線圈的工作狀態(tài)；
[0008]所述第一電子元件和第二電子元件為電阻，或者所述第一電子元件和第二電子元件為電容。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例所述的磁場調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)所述K級超導(dǎo)線圈中不同級超導(dǎo)線圈之間的相對位置，并結(jié)合調(diào)整所述K級超導(dǎo)線圈的半徑和匝數(shù)實(shí)現(xiàn)對外界動(dòng)態(tài)磁場的調(diào)節(jié)；通過所述第一電子元件和至少一個(gè)第二電子元件實(shí)現(xiàn)對特定頻域范圍磁場的調(diào)節(jié)；通過偏置電路并配合線圈上的超導(dǎo)開關(guān)實(shí)現(xiàn)對直流磁場的調(diào)節(jié)，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的磁場調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)了對不均勻外場的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了對直流磁場的調(diào)節(jié)，關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)了對特定頻域磁場的調(diào)節(jié)，大幅度擴(kuò)展了磁場調(diào)節(jié)器的功能。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明一種磁場調(diào)節(jié)器一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明一種磁場調(diào)節(jié)器另一實(shí)施例的頻譜特性示意圖；
[0012]圖3為本發(fā)明一種磁場調(diào)節(jié)器又一實(shí)施例的頻譜特性示意圖；
[0013]圖4為本發(fā)明一種磁場調(diào)節(jié)器又一實(shí)施例(除位置調(diào)節(jié)器外)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5為本發(fā)明一種磁場調(diào)節(jié)器又一實(shí)施例(除位置調(diào)節(jié)器外)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖6為本發(fā)明一種磁場調(diào)節(jié)器又一實(shí)施例(除位置調(diào)節(jié)器外)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]如圖1所示，本實(shí)施例公開一種磁場調(diào)節(jié)器，包括:
[0018]K級超導(dǎo)線圈1、超導(dǎo)開關(guān)2、第一電子元件3、至少一個(gè)第二電子元件4、位置調(diào)節(jié)器5、偏置電路6 ;其中，K為大于I的正整數(shù)；
[0019]所述K級超導(dǎo)線圈I呈內(nèi)外放置，所述K級超導(dǎo)線圈I中不同級的超導(dǎo)線圈串聯(lián)成閉合線圈，所述K級超導(dǎo)線圈I與所述第一電子元件3串聯(lián)，所述K級超導(dǎo)線圈I中至少一個(gè)超導(dǎo)線圈的至少一個(gè)繞組匝間中每一個(gè)繞組匝間焊接一個(gè)第二電子元件4，所述位置調(diào)節(jié)器5，置于所述K級超導(dǎo)線圈I下方，用于調(diào)整所述K級超導(dǎo)線圈I中不同級超導(dǎo)線圈之間的相對位置，所述偏置電路6由偏置線圈和偏置電源組成，用于產(chǎn)生直流磁場，所述超導(dǎo)開關(guān)2，置于所述閉合線圈上，用于調(diào)控所述K級超導(dǎo)線圈I的工作狀態(tài)；
[0020]所述第一電子元件3和第二電子元件4為電阻，或者所述第一電子元件3和第二電子元件4為電容。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例所述的磁場調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)所述K級超導(dǎo)線圈中不同級超導(dǎo)線圈之間的相對位置，并結(jié)合調(diào)整所述K級超導(dǎo)線圈的半徑和匝數(shù)實(shí)現(xiàn)對外界動(dòng)態(tài)磁場的調(diào)節(jié)；通過所述第一電子元件和至少一個(gè)第二電子元件實(shí)現(xiàn)對特定頻域范圍磁場的調(diào)節(jié)；通過偏置電路并配合線圈上的超導(dǎo)開關(guān)實(shí)現(xiàn)對直流磁場的調(diào)節(jié)，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的磁場調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)了對不均勻外場的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了對直流磁場的調(diào)節(jié)，關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)了對特定頻域磁場的調(diào)節(jié)，大幅度擴(kuò)展了磁場調(diào)節(jié)器的功能。
[0022]可選地，在本發(fā)明磁場調(diào)節(jié)器的另一實(shí)施例中，所述電阻為可調(diào)電阻，所述電容為可調(diào)電容。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)所述第一電子元件和至少一個(gè)第二電子元件能夠?qū)崿F(xiàn)對特定頻域范圍磁場的調(diào)節(jié)。
[0024]可選地，在本發(fā)明磁場調(diào)節(jié)器的另一實(shí)施例中，所述超導(dǎo)開關(guān)包括:纏繞于所述閉合線圈之上的勵(lì)磁線圈或纏繞于所述閉合線圈之上的加熱器、電源和開關(guān)。
[0025]可選地，在本發(fā)明磁場調(diào)節(jié)器的另一實(shí)施例中，所述K等于2，所述K級超導(dǎo)線圈包括第一級超導(dǎo)線圈和第二級超導(dǎo)線圈，所述第一級超導(dǎo)線圈和第二級超導(dǎo)線圈為平面圓形線圈，所述第一級超導(dǎo)線圈放置在所述第二級超導(dǎo)線圈之內(nèi)，所述第一級超導(dǎo)線圈的半徑根據(jù)被調(diào)節(jié)區(qū)域的大小和所述被調(diào)節(jié)區(qū)域的均勻性確定，所述第一級超導(dǎo)線圈的匝數(shù)大于預(yù)設(shè)的第一閾值，所述第二級超導(dǎo)線圈的半徑與所述第一級超導(dǎo)線圈的半徑的比值大于第二閾值，所述第二級超導(dǎo)線圈的匝數(shù)根據(jù)預(yù)設(shè)的所述第一級超導(dǎo)線圈的匝數(shù)和預(yù)設(shè)的磁場調(diào)節(jié)比例確定，所述第二級超導(dǎo)線圈繞組匝間并聯(lián)所述至少一個(gè)第二電子元件。
[0026]可選地，在本發(fā)明磁場調(diào)節(jié)器的另一實(shí)施例中，所述K等于2，所述K級超導(dǎo)線圈包括第一級超導(dǎo)線圈和第二級超導(dǎo)線圈，所述第一級超導(dǎo)線圈和第二級超導(dǎo)線圈為平面圓形線圈，所述第一級超導(dǎo)線圈放置在所述第二級超導(dǎo)線圈之內(nèi)，所述第一級超導(dǎo)線圈的半徑根據(jù)被調(diào)節(jié)區(qū)域的大小和所述被調(diào)節(jié)區(qū)域的均勻性確定，所述第一級超導(dǎo)線圈的匝數(shù)大于預(yù)設(shè)的第二閾值，所述第二級超導(dǎo)線圈的半徑與所述第一級超導(dǎo)線圈的半徑的比值大于第二閾值，所述第二級超導(dǎo)線圈的匝數(shù)根據(jù)預(yù)設(shè)的所述第一級超導(dǎo)線圈的匝數(shù)和預(yù)設(shè)的磁場調(diào)節(jié)比例確定，所述第一級超導(dǎo)線圈和所述第二級超導(dǎo)線圈繞組匝間并聯(lián)所述至少一個(gè)第二電子元件。
[0027]可選地，在本發(fā)明磁場調(diào)節(jié)器的另一實(shí)施例中，所述K等于2，所述K級超導(dǎo)線圈包括第一級超導(dǎo)線圈和第二級超導(dǎo)線圈，所述第一級超導(dǎo)線圈采用螺線管結(jié)構(gòu)，所述第二級超導(dǎo)線圈為平面圓形線圈，所述第一級超導(dǎo)線圈放置在所述第二級超導(dǎo)線圈之內(nèi)，所述第一級超導(dǎo)線圈的半徑根據(jù)被調(diào)節(jié)區(qū)域的大小和所述被調(diào)節(jié)區(qū)域的均勻性確定，所述第一級超導(dǎo)線圈的匝數(shù)大于預(yù)設(shè)的第三閾值，所述第二級超導(dǎo)線圈的半徑與所述第一級超導(dǎo)線圈的半徑的比值大于第二閾值，所述第二級超導(dǎo)線圈的匝數(shù)根據(jù)預(yù)設(shè)的所述第一級超導(dǎo)線圈的匝數(shù)和預(yù)設(shè)的磁場調(diào)節(jié)比例確定，所述第二