客户定制超导磁体

牛津仪器以参与设计和制造世界上许多极具挑战性的磁体项目而感到骄傲。这是我们经验丰富的磁体设计,低温工程,工程管理,生产制造和售后服务团队共同努力的结果。我们专注于客户的需求,并尽力在客户的预算内实现项目。

我们成功向用户提供的磁体包括:中子散射磁体,X射线衍射磁体,磁光效应磁体,μ子自旋共振磁体,超高真空(UHV)磁体,固态核磁共振(NMR)磁体,电子自旋共振(ESR)/电子顺磁共振(EPR)磁体,磁悬浮磁体,回旋管磁体(gyrotrons),扫描探针显微镜(SPM)/原子力显微镜(AFM)用磁体,材料处理磁体等等。

欢迎联系我们讨论您的特定需求。

客户定制磁体实例

磁体系统/应用 国家
Recondensing 6/2/2 T vector rotate magnet (6 T solenoid / 2 T split pair / 2 T split pair) with VTI, using a NEW design of recondensing dewar. The system is fully recondensing (true zero boiloff) with spare cooling capacity in static conditions, and is also fitted with special HTS current lead sections so that the system remains recondensing even with with current in leads. 捷克
3/3 T (2 x 3 T split pair, field directions in z- and x-axis) vector rotate magnet system with x- and y-axis optical access, VTI sample loading in z-axis, based upon our well-known Spectromag® cryostat. 波兰
Recondensing 17 T @ 4.2 K, 18 T @ 2.2 K magnet system with VTI, using a NEW design of recondensing dewar. in sock. The system is fully recondensing (true zero boiloff) with spare cooling capacity in static conditions. 瑞士
5/1/1 T (3 x split pair, 5 T in z-axis) vector rotate magnet system with x- and y-axis optical access, VTI sample loading in z-axis, based upon our well-known Spectromag® cryostat. 中国

Special wide-bore solenoid magnet system for high temperature superconductor (HTS) coil testing and development

  • Superconducting magnet with specially reinforced coil structure to withstand forces with HTS insert coils in place
  • 8.5 T at 4.2 K, 10 T at 2.2 K
  • Magnet cold bore 147 mm diameter
美国
High homogeneity split pair magnet system for muon spin resonance (μSR) spectroscopy
  • 8 T @ 4.2 K and 9.5 T @ 2.2 K
  • Independent shims and custom-written software to maintain homogeneity across wide field range
  • Recondensing system including recondensation of LPF exhaust
瑞士
Kelvinox®HA dilution refrigerator/magnet system with two cancelled 9 T solenoids with minimum coupling between both magnets, for nuclear demagnetisation refrigeration. 英国

 

3-3-3矢量旋转磁体实例

具有光学窗口的 3/3/3 T矢量旋转磁体

该矢量旋转磁体不同于通常的矢量旋转磁体,它利用了三个正交的分立式线圈,而不是通常的一个螺线管线圈和一个或两个分离式线圈。这样的设计提供了在水平轴x和y两个方向上的光学通路,以及在垂直方向z轴上的样品加载通路,即同时在z轴安装有1.5K到300K的变温插杆(VTI)。


尽管并没有一个轴方向上是‘高磁场’,但此磁体的实现并不容易,其难度在于在不同线圈之间存在很大的扭转力。通过精确的三维应力分析,可以实现场强达3T的矢量磁场在360º球体空间自由旋转。

为了将磁体线圈紧凑地安装起来,z轴,y轴以及x轴的分立线圈相互嵌套起来。每对线圈都有自己单独的恒定电流模式超导开关。

这里使用的低温恒温器是我们专门为光学或束线应用设计的低损耗杜瓦。为了减少光线通路上的光学元件,屏蔽层上没有窗口,而是采用腔筒的设计以减少热载的辐射。该低温恒温器也可以采用零蒸发自冷凝系统。

3 T µSR 磁体

运用于μ介子共振谱(μSR)的3 T高均匀度磁体系统

该磁体于2009年提供给我们的客户,用来在束线中研究μ介子自旋共振谱。系统包括高均匀度,低漂移3T分立线圈磁体和低损耗低温恒温器。

磁体安装有独立的填隙线圈,提供了高水平的磁场均匀度修正。由于该应用中去除剩余磁场效应是非常重要的,磁体中也安装了零场线圈。

恒温器是基于牛津仪器标准的NMR磁体用低损耗低温恒温器制造,并依据客户系统需求进行改进,实现了液氦保持时间大约14天的优异性能。水平面上有两个正交的室温腔;预留了真空接口和样品恒温器接口,可以方便集成束线和探测器。3 Tesla high homogeneity magnet

此磁体系统的一个亮点是实现了磁体线圈在恒温器尾头中极其紧凑而精确地安装,通过比较腔筒两端磁场曲线,磁通密度在腔筒轴线上的矢量角偏差小于0.03º,远远优于客户提出的小于0.2º的偏差。

μ介子自旋共振谱(μSR)

μSR谱像一个磁性探针一样,可以破解磁性材料、半导体材料以及超导材料在原子尺度上的结构及动力学过程,具有广泛的应用。生成的正μ介子束线有着定向的自旋排列,当束线入射到材料中时,自旋围绕其局域的磁场进动。μ介子衰变并沿其自旋方向放出正电子;因此通过测量释放出正电子的方向,μSR谱技术可以探测样品内部磁场对于μ介子自旋的影响。

自冷凝系统 2.2 K 磁体

μ介子自旋共振谱(μSR)用高均匀度分立线圈磁体

此磁体中心为一横向室温管,中心的高均匀磁场为8 T (4.2 K)和9.5 T (2.2 K)。磁场方向与室温管的几何方向完美重合。

此磁体要求在极低磁场直至9.5T磁场范围内都保持极高的均匀度。牛津采用了相互独立的填隙线圈并开发了客户可设定的软件来控制填隙线圈的电流,最终实现了这一要求。
为了降低磁体对Nb3Sn超导线指标的要求(进而降低成本),我们采用了Lambda点制冷机(LPF)对磁体进一步降温。在磁体运行在4.2K状体时,预装脉冲管(PTR)制冷机的杜瓦可以实现液氦零蒸发。由于PTR也制冷了防辐射屏,日常维护也不再需要进入束线区去灌装液氦了。

这种自冷凝杜瓦具有足够的制冷能力,可以将LPF释放出的氦气重新液化,实现了2.2K的完全自冷凝。

Picture gallery

22 Tesla magnet

22 Tesla magnet

3/3 (2 x 3 T split pair, field directions in z- and x-axis) vector rotate magnet system

3/3 (2 x 3 T split pair, field directions in z- and x-axis) vector rotate magnet system

11-Tesla-Horizontal-Magnet

11-Tesla-Horizontal-Magnet

Custom magnet

Custom magnet

Demagnetisation magnet

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Dual mode horizontal field split pair magnet system for neutron scattering

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Actively Shielded high homogeneity 12.5 T magnet

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High homogeneity magnet System for muon resonance (μSR) spectroscopy

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Levitation-magnet

Levitation-magnet

Magnet for magnetic seperation

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Neutron scattering magnet

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Recondensing magnet system(at 2.2 K) for muon spin resonance

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UHV custom magnet

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14 T UHV recondensing magnet system

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矢量磁体

各种类型的矢量超导磁体,包括2轴或3轴磁体

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