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磁体技术

除了不断开发我们的一系列Cryofree研究产品,牛津仪器在超导磁体和低温系统的设计、制造和支持方面独特的技术专长和实际工程经验,这使我们能够为客户的具体应用和实验需求创造定制的解决方案。

自1959年创立该公司以来,超导磁体技术一直是牛津仪器的核心技术。尽管我们为这一传统感到自豪,但我们并不依赖它,我们将继续以我们丰富的经验迎接每一个新的机会和挑战。从相对简单的螺线管磁体到复杂的分离对和高储能磁体系统,应用我们广博的磁铁知识,超导磁体系统在物理和生命科学的许多应用领域为客户提供世界领先的功能。

正如预期的那样,我们的技术包含两个Cryofree®和“wet”液态氦冷却磁体根据客户、应用和磁铁设计要求应用适当的冷却解决方案。在我们的专业团队的帮助下,客户可以在技术和预算上进行权衡,将他们的系统需求发展成可实现的规格和设计。

中子散射

中子散射样品环境通常使用我们先进的线圈几何,分裂对超导磁体系统与氦再凝聚,低温,或传统的氦冷却cryo恒温器,根据光束线设备的要求和最合适的技术。这些系范围从大角度衍射垂直场到小角度水平场系统,通常包括可变温度插入(VTI)和低温二次插入(稀释冰箱或3He插入)。裂对设计和制造中的关键磁体技术实现了高场强主动屏蔽、广角裂对系统以减少磁足迹、非对称和双模式(可选择对称/非对称)磁体设计以包含极化中子实验。

用于超高场和高温超导线圈开发的宽口径“外置”磁体

随着科学研究在许多应用领域对极高磁场的持续需求,高温超导(HTS)线圈与“传统”低温超导(LTS)NbTi和Nb3Sn导体线圈的组合继续快速发展,成为所有超导磁体的一条路线,打破了LTS磁体的局限性,为高功耗电阻磁体提供了替代品。我们的磁铁技术已经取得了一些关键的进展,使高磁场和宽磁孔组合,高储能高达几兆焦耳,运行可靠,安全,可重复淬火管理。典型示例包括12特斯拉/320 mm、15特斯拉/250 mm和19特斯拉/150 mm现场/孔组合。

X射线应用,包括XMCD、XAS

自由空间X射线实验应用受益于与我们的中子散射系统相同的技术,分裂对磁铁系统可适应广泛的散射角。此外,超高真空(UHV)设计以及快速斜坡和多轴磁体可用于XMCD等快速场反转实验。在这种情况下,样品由超高压空间中的变温冷指冷却,从主系统液氦体积中获取冷却。

暗物质研究

特别地在暗物质研究的轴子搜索领域,其中场体积积(B2.V)是探测器腔Q因子的关键驱动因素,可以设计由所选实验策略驱动的高场和宽磁孔组合,并与高冷却功率稀释冰箱结合,在100 mK时高达1000µW,可利用传统的液态氦或Cryofree冷却。

独特的实验室研究系统

我们认识到,并不是所有的实验都能在标准配置下进行。对于这些情况,我们能够提供最高场强的商用紧凑型磁铁系统,高达22特斯拉,需要较大实验空间的系统-例如18特斯拉/150 mm磁铁孔以实现可旋转SPM磁头,以及高场强/大孔2轴和3轴矢量旋转磁铁——例如12/3/1特斯拉/77 mm孔或3轴光学接入3/3/3T。一如既往,这些可以与一系列低温和超低温插入相结合。

材料加工与悬浮

无论是对先进材料的开发(例如涡轮叶片)还是对液氦或其他物质的奇异研究,一些高磁场磁体应用都使用磁场和精心设计的磁场梯度的组合,以产生高磁场梯度积B.dB/∂z,以T2/m为单位测量的,因此在抗磁或顺磁材料上的洛伦兹力。高场梯度产物所产生的洛伦兹力的大小不同,它可以使材料悬浮,克服重力,也可以使熔融材料的循环变得潮湿。

microKelvin去磁平台

双磁体系统和稀释制冷机系统通过退磁和样品磁体组合实现,以适应客户的退磁阶段,低场消除区域允许定位热开关和测温。这种系统可以通过Cryofree或液氦冷却。

固体NMR, EPR, ESR及其相关应用

固态核磁共振(SS-NMR)、电子顺磁共振(EPR)和电子自旋共振(ESR)的许多应用通常使用具有高磁场均匀性和高持久性(低漂移率)的超导磁体。EPR/ESR系统可以包括一个额外的扫描线圈,用于在谐振场进行“微调”,而主动屏蔽可以减少实验室中的磁场足迹。系统可能有一个环境(室温)孔或集成可变温度插入物(VTI),或者实际上是一个稀释制冷机,如带有非金属混合室的Kelvinox®TLM顶部加载插入物。

离子阱和离子源

对于离子阱和/或源,可以使用通常具有水平环境温度磁铁孔的磁铁系统。与其他系统一样,这些系统可以是Cryofree的或液氦冷却的,并且通常具有特定体积和/或特定轴向/径向场分布中的高场均匀性、高持久性(低漂移率)、快速斜坡和主动屏蔽的组合,以减少总磁场足迹。

资源

路径

体积材料的常规特征是使用电阻率测量作为温度、压力掺杂和应用场的函数。然而,随着样品维数的减小,磁场向样品的方向变得更加重要。

你通往磁场方向的路径

磁场定向路径页面

App Note:在制作石墨烯自旋场效应晶体管的过程中

新加坡国立大学(NUS)物理系纳米核与石墨烯研究中心Barbaros Ozyilmaz教授如何使用TeslatronPT

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