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磁場(chǎng)設(shè)備介紹
點(diǎn)擊次數(shù)：651 發(fā)布時(shí)間：2023-11-7
磁學(xué)是物理學(xué)最古老的研究領(lǐng)域之一,，目前仍然充滿了生機(jī)活力,。對(duì)于磁性物理的科學(xué)研究,、磁性材料相關(guān)的探索來說，磁場(chǎng)設(shè)備bi不可少,，因?yàn)樵谕饧哟艌?chǎng)的作用下,，樣品會(huì)表現(xiàn)出特殊的物理性質(zhì)，并帶來了巨大的應(yīng)用前景,，比如霍爾效應(yīng),、磁阻效應(yīng)、各類磁性材料,、磁性傳感器,、自旋電子學(xué)、超導(dǎo)材料等,。
那平常我們用到的磁性設(shè)備主要有哪些呢,？這里主要分為兩大類，一類是普通的磁場(chǎng)設(shè)備,，這類設(shè)備主要包括,，電磁鐵、亥姆霍茲線圈,、螺線管等磁性產(chǎn)品,。
另一類是超導(dǎo)磁場(chǎng)設(shè)備，主要是各類超導(dǎo)磁體,。兩者的主要區(qū)別在于,，普通磁場(chǎng)設(shè)備使用的是普通導(dǎo)線繞制，超導(dǎo)磁體使用的是超導(dǎo)線材繞制,，具體有哪些方面的不同,，我們下期再來討論！
磁場(chǎng)設(shè)備主要有普通的磁場(chǎng)設(shè)備和超導(dǎo)磁場(chǎng)設(shè)備,。除了永磁鐵暫時(shí)不做討論之外,，我們先來聊一下普通電磁場(chǎng)的設(shè)備。
普通電磁場(chǎng)設(shè)備主要有電磁鐵、亥姆霍茲線圈,、螺線管等,，一般來說，電磁鐵能夠滿足3T以下的磁場(chǎng)使用需求,。螺線管的磁場(chǎng)強(qiáng)度一般在幾百高斯或者一千多高斯左右,，極限在幾千高斯。亥姆霍茲線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度一般在幾高斯,、幾十高斯,、極限在幾百高斯。
電磁鐵與另外兩類的差別主要是電磁鐵具有鐵芯,，磁場(chǎng)強(qiáng)度更高,。螺線管和亥姆霍茲線圈沒有鐵芯，磁場(chǎng)強(qiáng)度較弱,。電磁鐵和亥姆霍茲線圈有一維,、二維、三維之分,，螺線管一般是一個(gè)獨(dú)立的一維磁場(chǎng),。對(duì)于特殊的應(yīng)用場(chǎng)景和磁場(chǎng)使用需求，一般會(huì)有針對(duì)性的解決方案和du特設(shè)計(jì),。
現(xiàn)在我們來聊一聊超導(dǎo)磁體相關(guān)的內(nèi)容,。
超導(dǎo)磁體是指低溫下用具有高轉(zhuǎn)變溫度和臨界磁場(chǎng)特別高的第二類超導(dǎo)體制成線圈的一種電磁體。它的主要特點(diǎn)是無導(dǎo)線電阻產(chǎn)生的電損耗,，也沒有因鐵芯存在而產(chǎn)生的磁損耗,，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。在工業(yè)和科研上應(yīng)用極廣,，但它必須在液態(tài)氦溫度下工作,，成本較高。
超導(dǎo)磁體在很多方面都比常規(guī)磁體*：
①超導(dǎo)磁體穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)本身沒有焦耳熱的損耗,，對(duì)于需要在較大空間中獲得直流強(qiáng)磁場(chǎng)的磁體,，這一點(diǎn)尤為突出，可以大量節(jié)約能源,，且所需的勵(lì)磁功率很小
②超導(dǎo)材料可以有很高的電流密度,，因此超導(dǎo)磁體體積小，重量輕,，而且可以較容易地滿足關(guān)于高均勻度或高磁場(chǎng)梯度等方面的特殊要求,。
目前，超導(dǎo)磁體一般可以產(chǎn)生3-18T,，以及20T以上的強(qiáng)磁場(chǎng),，對(duì)于一些特殊領(lǐng)域的研究,，如強(qiáng)磁場(chǎng)中凝聚態(tài)物理學(xué)研究、強(qiáng)磁場(chǎng)下的核磁共振研究,、強(qiáng)磁場(chǎng)下物性研究等方面,，強(qiáng)磁場(chǎng)條件bi不可少，而且隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高,，將會(huì)產(chǎn)生新的前沿性課題，對(duì)科學(xué)的發(fā)展和新技術(shù),、新材料的開發(fā)和應(yīng)用具有重要的意義,。
