[发明专利]采用NMR设备实现霍尔传感器校准标定的设备

说明书

本发明公开了一种采用NMR设备实现霍尔传感器校准标定的设备，包括超导磁体以及接入到超导磁体上的校准工装；校准工装包括霍尔传感器、NMR探头以及与霍尔传感器接触相连的温度控制器；霍尔传感器与高斯计相连，NMR探头与核磁共振仪相连；本发明还提供一种采用NMR设备实现霍尔传感器校准标定的方法，所述方法包括以下步骤：启动并进行检查、磁感应强度采集、完成霍尔传感器的校准和标定。本发明主要用于校准标定霍尔传感器，解决了霍尔传感器存在的测量精度低、误差较大等问题，具有结构紧凑、操作简单、测量精准、自动采集数据等优点，可通过校准和标定提高霍尔传感器的测量精度，用于测量高场强的磁场。

技术领域

本发明属于磁场测量工具校准标定领域，尤其涉及采用NMR设备实现霍尔传感器校准标定的设备和方法。

背景技术

回旋加速器在核医学领域有着广泛的应用，尤其是在放射性药物制药，肿瘤治疗等领域有重要意义。它能够实现用微观世界中的质子、重离子射线治疗肿瘤，是当今世界最尖端的放射治疗技术，仅有个别发达国家掌握并应用该技术。

超导回旋加速器磁场主要由常温主磁铁和超导线圈提供，它是回旋加速器相当重要的组成部分，加速器磁场为束流的运动提供了约束力和强聚焦力，其场型分布直接决定了该回旋加速器的性能。为了检验超导回旋加速器中的超导线圈的加工质量及其位置安装精度，需要分析超导线圈的磁场性能，因此需要设计磁场测量系统对超导线圈中心平面及附近的磁场进行精准测量。近年来，随着磁场测量技术的不断发展，测量的范围达到10^-15～10³T，而国内外的霍尔传感器测量在高磁场情况下，不能精确测量磁场强度值。因此，需要用更精准的设备磁场测量工具核磁共振仪来校准和标定霍尔传感器。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供采用NMR设备实现霍尔传感器校准标定的设备和方法，在一个良好均匀度的磁场环境中，采用核磁共振仪来校准和标定霍尔传感器，以提高霍尔传感器在高磁场范围内的测量精度，实现精准测量回旋加速器的磁场，为磁场的测量、磁场垫补、离子束流动力学计算提供重要而精确的数据。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

采用NMR设备实现霍尔传感器校准标定的设备，包括超导磁体以及接入到超导磁体上的校准工装；

所述校准工装包括霍尔传感器、NMR探头以及与霍尔传感器接触相连的温度控制器；

所述霍尔传感器与高斯计相连，NMR探头与核磁共振仪相连。

进一步地，所述高斯计、核磁共振仪均与上位机相连接。

进一步地，所述校准工装通过真空法兰与超导磁体相接。

进一步地，所述校准工装还包括固定板以及滑动安装在固定板上的上滑板，温度控制器、霍尔传感器、NMR探头均安装在上滑板上，固定板上还安装有光栅尺。

进一步地，所述上滑板与启动机相连，启动机驱动上滑板前后滑动。

本发明还提供一种采用NMR设备实现霍尔传感器校准标定的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：启动核磁共振仪和高斯计并进行检查设备是否正常；

步骤二：通过温度传感器调节霍尔传感器的温度，在不同温度下通过NMR探头和霍尔传感器对不同校准点的磁感应强度分别进行采集，并进行比对和分析；

步骤三：若霍尔传感器和NMR探头所采集的数据值差距均小于预定值，则完成霍尔传感器的校准和标定。

进一步地，所述步骤一的具体步骤为：打开上位机及串口调试工具，启动核磁共振仪和高斯计，通过设备按钮、旋钮进行操作验证设备面板功能是否正常，利用串口调试工具验证设备通信功能是否正常。