CN106125018A - 一种超导线圈一次谐波的磁场测量装置及其测量方法 - Google Patents

一种超导线圈一次谐波的磁场测量装置及其测量方法 Download PDF

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CN106125018A CN201610616121.8A CN201610616121A CN106125018A CN 106125018 A CN106125018 A CN 106125018A CN 201610616121 A CN201610616121 A CN 201610616121A CN 106125018 A CN106125018 A CN 106125018A
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尹蒙
李明
王川
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Abstract

本发明属于超导回旋加速器技术领域，具体涉及一种超导线圈一次谐波的磁场测量装置及其测量方法。其中的磁场测量装置用于超导回旋加速器的超导线圈的一次谐波的磁场测量，所述超导线圈设置在圆环形的低温恒温器中，包括上部的周向驱动部分、中部的定位与测量部分、下部的径向与轴向驱动部分，所述定位与测量部分设有测磁霍尔片，所述定位与测量部分能够在所述周向驱动部分及所述径向与轴向驱动部分的带动下使所述测磁霍尔片完成对所述超导线圈的径向磁场分布以及轴向磁场分布的测量。本发明所提供的超导线圈一次谐波的磁场测量装置具有操作方便、测量速度快、造价低廉等优点，能够满足对超导线圈进行磁场性能分析的精度要求。

Description

一种超导线圈一次谐波的磁场测量装置及其测量方法
技术领域
本发明属于超导回旋加速器技术领域，具体涉及一种超导线圈一次谐波的磁场测量装置及其测量方法。
背景技术
回旋加速器是利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置，是高能物理中的重要仪器，其中超导回旋加速器是目前医用质子治疗加速器的核心设备。医用质子治疗加速器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。国内已经展开、但暂时还没有完成超导回旋加速器的研制工作。
超导回旋加速器磁场主要由常温主磁铁和超导线圈提供，为了验证超导回旋加速器中的超导线圈的加工质量，需要分析超导线圈的一次谐波磁场性能，因此需要设计磁场测量系统对超导线圈的Br方向、Bz方向的磁场进行测量(Bz方向根据所测位置在Br方向上的不同距离，又可分为Bz1、Bz2、Bz3等多个)；同时，测磁过程中可以对超导线圈位置调节功能进行测试，初步研究线圈调平和对中的调节方式，为主磁铁到场后与超导线圈的装配打下基础。已有的针对常温回旋加速器线圈的磁场测量装置无法应用于超导线圈的一次谐波的磁场测量。因此需要针对超导回旋加速器的超导线圈设计相应的一次谐波磁场测量装置和测量方法。
发明内容
为了对超导回旋加速器的超导线圈进行一次谐波磁场性能分析，本发明的目的是提供一种磁场测量装置，能够通过简单的操作完成对超导线圈的一次谐波磁场测量(包括径向方向和轴向方向)，且测量迅速，造价低廉。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种超导线圈一次谐波的磁场测量装置，用于超导回旋加速器的超导线圈的一次谐波的磁场测量，所述超导线圈设置在圆环形的低温恒温器中，其中，包括上部的周向驱动部分、中部的定位与测量部分、下部的径向与轴向驱动部分，所述定位与测量部分设有测磁霍尔片，所述定位与测量部分能够在所述周向驱动部分及所述径向与轴向驱动部分的带动下使所述测磁霍尔片完成对所述超导线圈的径向磁场分布以及轴向磁场分布的测量。
进一步，中部的所述定位与测量部分包括：
能够放置在圆环形的所述低温恒温器的圆形中空位置的直径上的支撑臂；
设置在所述支撑臂下方的测量臂，所述测量臂能够沿所述低温恒温器的圆形中空位置的轴向旋转；
设置在所述支撑臂两端的可调支撑杆，所述可调支撑杆用于将将所述测量臂调节到所述超导线圈的中心平面上；
设置在所述测量臂两端的一对水平同步带轮、设置在所述水平同步带轮上的水平同步带；
设置在所述测量臂的中心位置的一个中心同步带轮，所述中心同步带轮能够带动所述水平同步带在所述低温恒温器的圆形中空位置做径向滚动；
设置在所述测量臂的中心的上、下位置的一对轴向同步带轮；
设置在所述测量臂的中心一侧的上、下位置的一对第一竖直同步带轮；
设置在所述测量臂的中心另一侧的上、下位置的一对第二竖直同步带轮；
还包括能够分别设置在所述轴向同步带轮、第一竖直同步带轮、第二竖直同步带轮上的竖直同步带，所述竖直同步带能够分别在所述轴向同步带轮、第一竖直同步带轮、第二竖直同步带轮的带动下在所述低温恒温器的圆形中空位置做轴向滚动。
进一步，所述测磁霍尔片能够安装在所述水平同步带上在所述低温恒温器的圆形中空位置做径向移动；所述测磁霍尔片能够安装在所述竖直同步带上在所述低温恒温器的圆形中空位置做轴向移动。
进一步，上部的所述周向驱动部分包括连接有驱动轴的上步进电机，所述驱动轴一端连接所述上步进电机，另一端连接所述测量臂的上端面，所述上步进电机通过所述驱动轴带动所述测量臂沿所述低温恒温器的圆形中空位置的轴向旋转。
更进一步，所述上步进电机与所述超导线圈之间的距离能够保证所述上步进电机不受所述超导线圈的磁场的影响。
进一步，下部的所述径向与轴向驱动部分包括设置有连接同步带的下步进电机，通过所述连接同步带分别与所述中心同步带轮、轴向同步带轮、第一竖直同步带轮、第二竖直同步带轮的连接，所述下步进电机能够带动所述中心同步带轮、轴向同步带轮、第一竖直同步带轮、第二竖直同步带轮转动。
更进一步，所述下步进电机与所述超导线圈之间的距离能够保证所述下步进电机不受所述超导线圈的磁场的影响。
为了实现以上目的，本发明还提供了采用所述的超导线圈一次谐波的磁场测量装置的一种超导线圈一次谐波的磁场测量方法，包括如下步骤：
步骤(S1)，将所述超导线圈一次谐波的磁场测量装置设置在所述低温恒温器的圆形中空位置上，通过调整所述可调支撑杆，使所述测量臂位于所述超导线圈的中心平面上，将所述测磁霍尔片设置在所述水平同步带上，将连接所述下步进电机的连接同步带连接在所述中心同步带轮上；
步骤(S2)，通过控制所述下步进电机驱动所述水平同步带带动所述测磁霍尔片沿所述低温恒温器的径向运动到某一位置后，记录该位置坐标并记录所述测磁霍尔片测量的该位置的磁场强度，将所述位置坐标和所述位置坐标的磁场强度对应保存；
步骤(S3)，通过控制所述上步进电机带动所述测量臂沿所述低温恒温器的轴向旋转360度，每间隔5度记录所在位置坐标，并记录所述测磁霍尔片测量的所在位置的磁场强度，将所述位置坐标和所述位置坐标的磁场强度对应保存；360度旋转后，完成一个径向位置的周向测磁；
步骤(S4)，将所述测磁霍尔片调整到所述测量臂上的下一个位置，调整距离为50毫米，重复步骤(S2)、步骤(S3)，完成对所述超导线圈的下一个径向位置的周向测磁；
步骤(S5)，多次重复步骤(S4)，从而获得位于所述低温恒温器中的所述超导线圈的Br方向的磁场分布数据，所述Br方向为所述超导线圈的中心平面方向。
为了实现以上目的，本发明还提供了采用所述的超导线圈一次谐波的磁场测量装置的一种超导线圈一次谐波的磁场测量方法，包括如下步骤：
步骤(S1)，将所述超导线圈一次谐波的磁场测量装置设置在所述低温恒温器的圆形中空位置上，通过调整所述可调支撑杆，使所述测量臂位于所述超导线圈的中心平面上，将所述测磁霍尔片设置在所述竖直同步带上，将所述竖直同步带设置在所述轴向同步带轮或者所述第一竖直同步带轮或者所述第二竖直同步带轮上，将连接所述下步进电机的连接同步带连接在所述轴向同步带轮或者所述第一竖直同步带轮或者所述第二竖直同步带轮上；
步骤(S2)，通过控制所述下步进电机驱动所述竖直同步带带动所述测磁霍尔片沿所述低温恒温器的轴向运动到某一位置后，记录该位置坐标并记录所述测磁霍尔片测量的该位置的磁场强度，将所述位置坐标和所述位置坐标的磁场强度对应保存；
步骤(S3)，通过控制所述下步进电机驱动所述竖直同步带带动所述测磁霍尔片沿所述低温恒温器的轴向运动到下一位置，调整距离为1mm，记录该位置坐标并记录所述测磁霍尔片测量的该位置的磁场强度，将所述位置坐标和所述位置坐标的磁场强度对应保存；
步骤(S4)，多次重复步骤(S3)，从而获得位于所述低温恒温器中的所述超导线圈的Bz方向的磁场分布数据，所述Bz方向为所述超导线圈的轴线方向；其中，根据所述轴向同步带轮、第一竖直同步带轮、第二竖直同步带轮在所述超导线圈的中心平面上的不同径向位置，分别得到Bz1、Bz2、Bz3方向的磁场分布数据。
本发明的有益效果在于：
采用两个步进电机与多个同步带轮、同步带的不同组合应用实现周向运动、径向运动、轴向运动三种运动形式。中心同步带轮同时作为径向运动、轴向运动三种运动形式的驱动部件。下步进电机同时作为径向运动、轴向运动两种运动形式的驱动部件。以上措施在保证磁场测量精度的同时，简化了一次谐波磁场测量装置的结构，具有操作方便、测量速度快、造价低廉等优点，能够满足对超导线圈进行磁场性能分析的精度要求。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中所述低温恒温器的示意图；
图2是本发明具体实施方式中设置在所述低温恒温器上的所述超导线圈一次谐波的磁场测量装置的侧视图；
图中：1-上步进电机，2-驱动轴，3-支撑臂，4-可调支撑杆，5-低温恒温器，6-水平同步带轮，7-水平同步带，8-测量臂，9-轴向同步带轮，10-中心同步带轮，11-连接同步带，12-下步进电机，13-竖直同步带，14-第一竖直同步带轮，15-测磁霍尔片，16-第二竖直同步带轮，17-台阶圆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
本发明提供的一种超导线圈一次谐波的磁场测量装置，用于超导回旋加速器的超导线圈的一次谐波的磁场测量，超导线圈设置在圆环形的低温恒温器5中(低温恒温器5如图1所示)，其中，包括上部的周向驱动部分、中部的定位与测量部分、下部的径向与轴向驱动部分，定位与测量部分设有测磁霍尔片15，定位与测量部分能够在周向驱动部分及径向与轴向驱动部分的带动下使测磁霍尔片15完成对超导线圈的径向磁场分布以及轴向磁场分布的测量。
如图2所示，中部的定位与测量部分包括：
能够放置在圆环形的低温恒温器5的圆形中空位置的直径上的支撑臂3；如图1所示，低温恒温器5上端面的内圈设有台阶圆17，支撑臂1通过台阶圆17放置在低温恒温器5的圆形中空位置的直径上；
设置在支撑臂3下方的测量臂8，测量臂8能够沿低温恒温器5的圆形中空位置的轴向旋转；
设置在支撑臂3两端的可调支撑杆4，可调支撑杆4用于将将测量臂8调节到超导线圈的中心平面上；
设置在测量臂8两端的一对水平同步带轮6、设置在水平同步带轮6上的水平同步带7；
设置在测量臂8的中心位置的一个中心同步带轮10，中心同步带轮10能够带动水平同步带7在低温恒温器5的圆形中空位置做径向滚动；
设置在测量臂8的中心的上、下位置的一对轴向同步带轮9；
设置在测量臂8的中心一侧的上、下位置的一对第一竖直同步带轮14；
设置在测量臂8的中心另一侧的上、下位置的一对第二竖直同步带轮16；
还包括能够分别设置在轴向同步带轮9、第一竖直同步带轮14、第二竖直同步带轮16上的竖直同步带13，竖直同步带13能够分别在轴向同步带轮9、第一竖直同步带轮14、第二竖直同步带轮16的带动下在低温恒温器5的圆形中空位置做轴向滚动。
测磁霍尔片15能够安装在水平同步带7上在低温恒温器5的圆形中空位置做径向移动；测磁霍尔片15能够安装在竖直同步带13上在低温恒温器5的圆形中空位置做轴向移动。
如图2所示，上部的周向驱动部分包括连接有驱动轴2的上步进电机1，驱动轴2一端连接上步进电机1，另一端连接测量臂8的上端面，上步进电机1通过驱动轴2带动测量臂8沿低温恒温器5的圆形中空位置的轴向旋转。
如图2所示，下部的径向与轴向驱动部分包括设置有连接同步带11的下步进电机12，通过连接同步带11分别与中心同步带轮10、轴向同步带轮9、第一竖直同步带轮14、第二竖直同步带轮16的连接，下步进电机12能够带动中心同步带轮10、轴向同步带轮9、第一竖直同步带轮14、第二竖直同步带轮16转动。
上步进电机1与超导线圈之间的距离能够保证上步进电机1不受超导线圈的磁场的影响。下步进电机12与超导线圈之间的距离能够保证下步进电机12不受超导线圈的磁场的影响。
本发明还提供了采用上述的磁场测量装置的一种超导线圈一次谐波的磁场测量方法，用于测量位于低温恒温器5中的超导线圈的Br方向(图2中水平的径向方向)的磁场分布数据，包括如下步骤：
步骤S1，将超导线圈一次谐波的磁场测量装置设置在低温恒温器5的圆形中空位置上，通过调整可调支撑杆4，使测量臂8位于超导线圈的中心平面上，将测磁霍尔片15设置在水平同步带7上，将连接下步进电机12的连接同步带11连接在中心同步带轮10上；
步骤S2，通过控制下步进电机12驱动水平同步带7带动测磁霍尔片15沿低温恒温器5的径向运动到某一位置后，记录该位置坐标并记录测磁霍尔片15测量的该位置的磁场强度，将位置坐标和位置坐标的磁场强度对应保存(在位置坐标和位置坐标的磁场强度均被传送至控制计算机，在控制计算机中将这两个数据对应起来并保存)中；
步骤S3，通过控制上步进电机1带动测量臂8沿低温恒温器5的轴向旋转360度，每间隔5度记录所在位置坐标，并记录测磁霍尔片15测量的所在位置的磁场强度，将位置坐标和位置坐标的磁场强度对应保存(在位置坐标和位置坐标的磁场强度均被传送至控制计算机，在控制计算机中将这两个数据对应起来并保存)中；360度旋转后，完成一个径向位置的周向测磁；
步骤S4，将测磁霍尔片15调整到测量臂8上的下一个位置，调整距离为50毫米，重复步骤S2、步骤S3，完成对超导线圈的下一个径向位置的周向测磁；
步骤S5，多次重复步骤S4，从而获得位于低温恒温器5中的超导线圈的Br方向的磁场分布数据，Br方向为超导线圈的中心平面方向。
本发明还提供了采用上述的磁场测量装置的一种超导线圈一次谐波的磁场测量方法，用于测量位于低温恒温器5中的超导线圈的Bz方向(图2中竖直的轴向方向)的磁场分布数据，包括如下步骤：
步骤S1，将超导线圈一次谐波的磁场测量装置设置在低温恒温器5的圆形中空位置上，通过调整可调支撑杆4，使测量臂8位于超导线圈的中心平面上，将测磁霍尔片15设置在竖直同步带13上，将竖直同步带13设置在轴向同步带轮9或者第一竖直同步带轮14或者第二竖直同步带轮16上，将连接下步进电机12的连接同步带11连接在轴向同步带轮9或者第一竖直同步带轮14或者第二竖直同步带轮16上(都是连接在位于靠下位置的带轮上)；
步骤S2，通过控制下步进电机12驱动竖直同步带13带动测磁霍尔片15沿低温恒温器5的轴向运动到某一位置后，记录该位置坐标并记录测磁霍尔片15测量的该位置的磁场强度，将位置坐标和位置坐标的磁场强度对应保存(在位置坐标和位置坐标的磁场强度均被传送至控制计算机，在控制计算机中将这两个数据对应起来并保存)中；
步骤S3，通过控制下步进电机12驱动竖直同步带13带动测磁霍尔片15沿低温恒温器5的轴向运动到下一位置，调整距离为1mm，记录该位置坐标并记录测磁霍尔片15测量的该位置的磁场强度，将位置坐标和位置坐标的磁场强度对应保存(在位置坐标和位置坐标的磁场强度均被传送至控制计算机，在控制计算机中将这两个数据对应起来并保存)中；
步骤S4，多次重复步骤S3，从而获得位于低温恒温器5中的超导线圈的Bz方向的磁场分布数据，Bz方向为超导线圈的轴线方向；其中，根据轴向同步带轮9、第一竖直同步带轮14、第二竖直同步带轮16在超导线圈的中心平面上的不同径向位置，分别得到Bz1、Bz2、Bz3方向的磁场分布数据。
本实施例中只需要对“轴向同步带轮9”、“第一竖直同步带轮14”、“第二竖直同步带轮16”所处的径向位置的轴线方向做磁场测量，因此只要简单的把下步进电机12分别连接到“轴向同步带轮9”、“第一竖直同步带轮14”、“第二竖直同步带轮16”上即可实现。此外如果还需要对超导线圈的中心平面的径向上其他位置做轴向的磁场测量，可以对“轴向同步带轮9”、“第一竖直同步带轮14”、“第二竖直同步带轮16”在测量臂8上的位置进行调整，实现对超导线圈的中心平面的径向上其他位置的轴向磁场测量。
本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (9)

1.一种超导线圈一次谐波的磁场测量装置，用于超导回旋加速器的超导线圈的一次谐波的磁场测量，所述超导线圈设置在圆环形的低温恒温器(5)中，其特征是：包括上部的周向驱动部分、中部的定位与测量部分、下部的径向与轴向驱动部分，所述定位与测量部分设有测磁霍尔片(15)，所述定位与测量部分能够在所述周向驱动部分及所述径向与轴向驱动部分的带动下使所述测磁霍尔片(15)完成对所述超导线圈的径向磁场分布以及轴向磁场分布的测量。
2.如权利要求1所述的磁场测量装置，其特征是：中部的所述定位与测量部分包括：
能够放置在圆环形的所述低温恒温器(5)的圆形中空位置的直径上的支撑臂(3)；
设置在所述支撑臂(3)下方的测量臂(8)，所述测量臂(8)能够沿所述低温恒温器(5)的圆形中空位置的轴向旋转；
设置在所述支撑臂(3)两端的可调支撑杆(4)，所述可调支撑杆(4)用于将将所述测量臂(8)调节到所述超导线圈的中心平面上；
设置在所述测量臂(8)两端的一对水平同步带轮(6)、设置在所述水平同步带轮(6)上的水平同步带(7)；
设置在所述测量臂(8)的中心位置的一个中心同步带轮(10)，所述中心同步带轮(10)能够带动所述水平同步带(7)在所述低温恒温器(5)的圆形中空位置做径向滚动；
设置在所述测量臂(8)的中心的上、下位置的一对轴向同步带轮(9)；
设置在所述测量臂(8)的中心一侧的上、下位置的一对第一竖直同步带轮(14)；
设置在所述测量臂(8)的中心另一侧的上、下位置的一对第二竖直同步带轮(16)；
还包括能够分别设置在所述轴向同步带轮(9)、第一竖直同步带轮(14)、第二竖直同步带轮(16)上的竖直同步带(13)，所述竖直同步带(13)能够分别在所述轴向同步带轮(9)、第一竖直同步带轮(14)、第二竖直同步带轮(16)的带动下在所述低温恒温器(5)的圆形中空位置做轴向滚动。
3.如权利要求2所述磁场测量装置，其特征是：所述测磁霍尔片(15)能够安装在所述水平同步带(7)上在所述低温恒温器(5)的圆形中空位置做径向移动；所述测磁霍尔片(15)能够安装在所述竖直同步带(13)上在所述低温恒温器(5)的圆形中空位置做轴向移动。
4.如权利要求2所述的磁场测量装置，其特征是：上部的所述周向驱动部分包括连接有驱动轴(2)的上步进电机(1)，所述驱动轴(2)一端连接所述上步进电机(1)，另一端连接所述测量臂(8)的上端面，所述上步进电机(1)通过所述驱动轴(2)带动所述测量臂(8)沿所述低温恒温器(5)的圆形中空位置的轴向旋转。
5.如权利要求4所述的磁场测量装置，其特征是：所述上步进电机(1)与所述超导线圈之间的距离能够保证所述上步进电机(1)不受所述超导线圈的磁场的影响。
6.如权利要求2所述的磁场测量装置，其特征是：下部的所述径向与轴向驱动部分包括设置有连接同步带(11)的下步进电机(12)，通过所述连接同步带(11)分别与所述中心同步带轮(10)、轴向同步带轮(9)、第一竖直同步带轮(14)、第二竖直同步带轮(16)的连接，所述下步进电机(12)能够带动所述中心同步带轮(10)、轴向同步带轮(9)、第一竖直同步带轮(14)、第二竖直同步带轮(16)转动。
7.如权利要求6所述的磁场测量装置，其特征是：所述下步进电机(12)与所述超导线圈之间的距离能够保证所述下步进电机(12)不受所述超导线圈的磁场的影响。
8.采用如权利要求1-7任一项所述的超导线圈一次谐波的磁场测量装置的一种超导线圈一次谐波的磁场测量方法，包括如下步骤：
步骤(S1)，将所述超导线圈一次谐波的磁场测量装置设置在所述低温恒温器(5)的圆形中空位置上，通过调整所述可调支撑杆(4)，使所述测量臂(8)位于所述超导线圈的中心平面上，将所述测磁霍尔片(15)设置在所述水平同步带(7)上，将连接所述下步进电机(12)的连接同步带(11)连接在所述中心同步带轮(10)上；
步骤(S2)，通过控制所述下步进电机(12)驱动所述水平同步带(7)带动所述测磁霍尔片(15)沿所述低温恒温器(5)的径向运动到某一位置后，记录该位置坐标并记录所述测磁霍尔片(15)测量的该位置的磁场强度，将所述位置坐标和所述位置坐标的磁场强度对应保存；
步骤(S3)，通过控制所述上步进电机(1)带动所述测量臂(8)沿所述低温恒温器(5)的轴向旋转360度，每间隔5度记录所在位置坐标，并记录所述测磁霍尔片(15)测量的所在位置的磁场强度，将所述位置坐标和所述位置坐标的磁场强度对应保存；360度旋转后，完成一个径向位置的周向测磁；
步骤(S4)，将所述测磁霍尔片(15)调整到所述测量臂(8)上的下一个位置，调整距离为50毫米，重复步骤(S2)、步骤(S3)，完成对所述超导线圈的下一个径向位置的周向测磁；
步骤(S5)，多次重复步骤(S4)，从而获得位于所述低温恒温器(5)中的所述超导线圈的Br方向的磁场分布数据，所述Br方向为所述超导线圈的中心平面方向。
9.采用如权利要求1-7任一项所述的超导线圈一次谐波的磁场测量装置的一种超导线圈一次谐波的磁场测量方法，包括如下步骤：
步骤(S1)，将所述超导线圈一次谐波的磁场测量装置设置在所述低温恒温器(5)的圆形中空位置上，通过调整所述可调支撑杆(4)，使所述测量臂(8)位于所述超导线圈的中心平面上，将所述测磁霍尔片(15)设置在所述竖直同步带(13)上，将所述竖直同步带(13)设置在所述轴向同步带轮(9)或者所述第一竖直同步带轮(14)或者所述第二竖直同步带轮(16)上，将连接所述下步进电机(12)的连接同步带(11)连接在所述轴向同步带轮(9)或者所述第一竖直同步带轮(14)或者所述第二竖直同步带轮(16)上；
步骤(S2)，通过控制所述下步进电机(12)驱动所述竖直同步带(13)带动所述测磁霍尔片(15)沿所述低温恒温器(5)的轴向运动到某一位置后，记录该位置坐标并记录所述测磁霍尔片(15)测量的该位置的磁场强度，将所述位置坐标和所述位置坐标的磁场强度对应保存；
步骤(S3)，通过控制所述下步进电机(12)驱动所述竖直同步带(13)带动所述测磁霍尔片(15)沿所述低温恒温器(5)的轴向运动到下一位置，调整距离为1mm，记录该位置坐标并记录所述测磁霍尔片(15)测量的该位置的磁场强度，将所述位置坐标和所述位置坐标的磁场强度对应保存；
步骤(S4)，多次重复步骤(S3)，从而获得位于所述低温恒温器(5)中的所述超导线圈的Bz方向的磁场分布数据，所述Bz方向为所述超导线圈的轴线方向；其中，根据所述轴向同步带轮(9)、第一竖直同步带轮(14)、第二竖直同步带轮(16)在所述超导线圈的中心平面上的不同径向位置，分别得到Bz1、Bz2、Bz3方向的磁场分布数据。
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