[其他]高溫超導體的磁屏蔽裝置

無效

• 申請號: 87216407
• 申請日: 1987-12-21
• 公開（公告）號: CN87216407U
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 柴璋;楊沛然;李碧欽;陳烈;胡中波;徐鳳技;袁宏平;葉維江;石萬全;劉世祥;柳雪君
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學研究生院;中國科學院物理研究所
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;G12B17/02
• 代理公司: 中國科學院專利事務所
• 代理人: 張愛蓮

本實用新型屬于超導技術領域，它能提供高精度的無磁空間。

本實用新型之前，所用超導磁屏蔽裝置，通常采用Pb、Nb等常規超導材料的單層園筒，工作時須置于液氦之中，使筒內空間磁感應強度B近于零。（參見文獻：330磁強計系統的說明書，美國S.H.E公司）老裝置用液氦，費用高，國內使用也不便。

87年初，出現的Ba－Y－Cu－O系列等高Tc氧化物超導材料，其物相呈現正交畸變鈣鈦礦結構，（參見文獻：（1）″科學通報″Vol.32，No.6（1987）412；（2）″Chinese????Physics????Letters″No.10（1987）423）有可能取代Pb、Nb等常規超導材料制造高溫超導體磁屏蔽裝置。

本實用新型目的在于提出同心雙筒磁屏蔽結構，用高Tc超導材料實現，克服了已有技術液氦昂貴和使用不便等缺陷，并為研制高Tc超導材料的SQUID磁強計和混頻器提供必備條件。

圖1：高溫超導體磁屏蔽裝置剖視圖

圖2：實用磁屏蔽裝置的磁屏蔽效果圖

結合圖1說明本實用新型的發明要點。圖1是本實用新型的實用裝置。本裝置由內外同心筒（1）（2）構成。內筒（1）采用超導材料制備，例如Ba－Y－Cu－O，起主屏蔽作用；外筒（2）和筒頂（3）采用導磁材料制備，例如純鐵，起提高磁場屏蔽效果和保護內筒（1）超導體的作用。筒壁厚、筒間距根據需要而定，但內筒（1）內徑以能裝入待測樣品為準。筒壁間填充普通塑料薄膜和一般紙片，以保護和固定內筒。當筒高大于筒徑五倍以上，內筒可以無底，在筒的中央也可得到高精度的無磁空間。筒頂（3）起到固定和連接內外筒（1）（2）和樣品桿的作用。工作時，本裝置置于液氮中，待測樣品放在筒中央部位。

本裝置特點之一：與常規的Nb、Pb等磁屏蔽裝置一樣，使磁屏蔽腔體內的400毫高斯地磁場降低7個數量級，消除了地磁場和環境磁場對弱磁信號測量的干擾，使無法進行的精密磁性測量能以實現；本裝置特點之二：采用雙層同心筒提高了磁屏蔽效果。用單筒可屏蔽外磁場5高斯，而采用本裝置，可屏蔽外磁場150高斯；本裝置特點之三：工作于液氮溫區，成本低，使用方便；本裝置特點之四：為研制高Tc超導材料的SQUID磁強計提供了必備條件。

實施例????用于高Tc氧化物超導磁強計的超導磁屏蔽裝置

見圖1

用Ba－Y－Cu－O超導材料制成內徑為18mm，外徑為24mm，高為100mm的內園筒（1）。用純鐵制成內徑為28mm，外徑為36mm，高為135mm的外筒（2）。筒頂（3）采用純鐵制備。內外筒（1）（2）。之間充填一般塑料片構成的園筒，內筒頂部和底部充填塑料片。該裝置放入裝有液氮的杜瓦瓶內即可使用。

圖2是該裝置的磁屏蔽效果圖，表示筒內磁場與外磁場關系。縱座標G表示磁場強度，橫座標A表示外加電流。曲線（1）在室溫（300K），無磁屏蔽裝置時，外加電流A與磁場強度G呈線性關系。曲線（2）在液氮溫區（77K），由于該裝置的磁屏蔽效應，外加電流到4.2安培時，內磁場強度等于零。當外加電流大于4.2安培時（即外加磁場大于150高斯），內部磁場強度開始不為零，逐漸增大，失去屏蔽效果。