[发明专利]被动抵消式磁屏蔽装置

摘要

本发明涉及一种被动抵消式磁屏蔽装置，属于超导电工学领域。装置由两级同轴而且关于中心点o对称的串联闭合亥姆霍兹超导线圈组构成，闭合的超导线圈组在外磁场中感应电流产生的磁场自动抵消外来磁场，达到屏蔽低频或准静态磁场的效果。本发明还公开了计算被动抵消式磁屏蔽装置的两级亥姆霍兹屏蔽线圈的匝数比和各个线圈匝数的方法。本发明相比传统的利用高磁导率材料搭建屏蔽室屏蔽磁场的方式，具有结构简单，制造方便，并且在磁场加载方向，光学透明的特点；相比利用有源线圈产生磁场主动抵消外磁场的屏蔽方式，具有系统简单、能耗小、自动调整，使用灵活的特点。本发明在航天、高能物理等领域具有很大的应用潜力。

主权项

一种被动抵消式磁屏蔽装置，其特征在于，第一级亥姆霍兹线圈左线圈(3)、第一级亥姆霍兹线圈右线圈(1)、第二级亥姆霍兹线圈左线圈(4)和第二级亥姆霍兹线圈右线圈(2)同轴排列，其中，第一级亥姆霍兹线圈左线圈(3)和第一级亥姆霍兹线圈右线圈(1)半径相等，匝数相同，关于中心点o对称，两线圈距离与线圈半径相同，组成第一级亥姆霍兹屏蔽线圈，每个线圈的匝数为N1，第二级亥姆霍兹线圈左线圈(4)和第二级亥姆霍兹线圈右线圈(2)半径相等，匝数相同，关于中心点o对称，两线圈距离与线圈半径相同，组成第二级亥姆霍兹屏蔽线圈，每个线圈的匝数为N2，第一级亥姆霍兹屏蔽线圈和第二级亥姆霍兹屏蔽线圈的匝数比α＝N1/N2，第二级亥姆霍兹屏蔽线圈的半径r2大于第一级亥姆霍兹屏蔽线圈的半径r1，第二级亥姆霍兹线圈左线圈(4)与第二级亥姆霍兹线圈右线圈(2)的间距大于第一级亥姆霍兹线圈左线圈(3)与第一级亥姆霍兹线圈右线圈(1)的间距，上述四个线圈均支撑在导轨(5)上，并可在导轨(5)上轴向移动；所述第一级亥姆霍兹线圈左线圈(3)、第一级亥姆霍兹线圈右线圈(1)、第二级亥姆霍兹线圈左线圈(4)和第二级亥姆霍兹线圈右线圈(2)均为用超导线材或者超导带材绕制的超导线圈，第一级亥姆霍兹线圈右线圈(1)、第二级亥姆霍兹线圈右线圈(2)、第一级亥姆霍兹线圈左线圈(3)和第二级亥姆霍兹线圈左线圈(4)依次同向串联焊接构成整体的闭合回路；一组第一级亥姆霍兹屏蔽线圈和第二级亥姆霍兹屏蔽线圈构成被动抵消式磁屏蔽装置。