CN110993143A - 一种紧凑型超导中子极化翻转器 - Google Patents

一种紧凑型超导中子极化翻转器 Download PDF

Info

Publication number
CN110993143A
CN110993143A CN201911404992.3A CN201911404992A CN110993143A CN 110993143 A CN110993143 A CN 110993143A CN 201911404992 A CN201911404992 A CN 201911404992A CN 110993143 A CN110993143 A CN 110993143A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic field
vacuum
neutron
superconducting
polarization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911404992.3A
Other languages
English (en)
Inventor
白波
王天昊
邓昌东
张俊佩
叶凡
黄楚怡
童欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of High Energy Physics of CAS
Spallation Neutron Source Science Center
Original Assignee
Institute of High Energy Physics of CAS
Spallation Neutron Source Science Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of High Energy Physics of CAS, Spallation Neutron Source Science Center filed Critical Institute of High Energy Physics of CAS
Priority to CN201911404992.3A priority Critical patent/CN110993143A/zh
Publication of CN110993143A publication Critical patent/CN110993143A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/16Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using polarising devices, e.g. for obtaining a polarised beam

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

本发明涉及中子极化技术领域,具体涉及一种紧凑型超导中子极化翻转器,其包括真空恒温器、超导抗磁体组件和导向磁场组件。超导抗磁体组件设置在真空恒温器内,真空恒温器用于为超导抗磁体组件提供真空低温的环境,使得超导抗磁体组件在真空恒温器内形成一层迈斯纳抗磁层,超导抗磁体组件与导向磁场组件组合,通过超导抗磁效应将超导体前后导引磁场分割;导向磁场组件设置在真空恒温器的外围,用于在迈斯纳抗磁层的两侧形成两个磁场方向相反的导向磁场,导向磁场用于对穿过该导向磁场的中子极化进行导向,并使得穿过迈斯纳抗磁层后的中子的极化发生翻转。采用本实施例的中子极化翻转器对中子的极化进行翻转时操作简单、性能稳定且翻转效率高。

Description

一种紧凑型超导中子极化翻转器
技术领域
本发明涉及中子极化技术领域,具体涉及一种紧凑型超导中子极化翻转器。
背景技术
中子具有不带电、有磁矩、穿透性强的特点,其可分辨轻元素、同位素和近邻元素,是探索物质微观结构的有力手段。极化后的中子将更进一步发挥其优势,在凝聚态物理和化学、纳米材料、蛋白质和生物、工业无损深度探伤等众多领域得到广泛应用。在极化中子实验中需要对中子的极化进行翻转,以测量中子的不同极化态在总束流中所占的比重,这是计算中子极化率所必需的操作。实现极化翻转的装置叫做极化翻转器,当前的多波长中子极化翻转器主要依靠射频交变磁场调制与电流层磁场反转这两种方式实现。低温超导体极化翻转器是电流层磁场反转的优化设计,通过超导体的完全抗磁性精确约束磁场,实现大范围的翻转。但是采用现有的极化翻转器对中子的极化进行翻转时,还存在中子的透射率低、翻转效率较低且稳定性不高的技术问题。
发明内容
为了解决采用现有的极化翻转器对中子的极化进行翻转时,存在的中子的透射率低、翻转效率较低且稳定性不高的技术问题,提出了一种紧凑型超导中子极化翻转器。
一种紧凑型超导中子极化翻转器,包括真空恒温器、超导抗磁体组件和导向磁场组件;
所述超导抗磁体组件设置在所述真空恒温器内,所述真空恒温器用于为所述超导抗磁体组件提供真空低温的环境,使得所述超导抗磁体组件在所述真空恒温器内形成一层迈斯纳抗磁层;
所述导向磁场组件设置在所述真空恒温器的外围,用于在所述迈斯纳抗磁层的两侧形成两个磁场方向相反的导向磁场,所述导向磁场用于对穿过该导向磁场的中子极化进行导向,并使得穿过所述迈斯纳抗磁层后的中子的极化发生翻转。
其中,所述真空恒温器包括容纳腔体以及设置在所述容纳腔体上的制冷设备和抽真空设备;
所述超导抗磁体组件设置在所述容纳腔体内,所述制冷设备用于提供制冷源,使得所述容纳腔体内的超导抗磁体组件的温度达到相变温度以下,所述抽真空设备用于对所述容纳腔体进行抽真空处理使得所述容纳腔体内处于真空状态。
其中,所述超导抗磁体组件包括导热座、导热框、超导体薄膜;
所述导热座用于和所述制冷设备的热量传导部固定连接,所述导热框的一端固定在所述导热座上,所述超导体薄膜固定在所述导热框内,所述导热座和导热框用于将所述热量传导部发出的低温传至所述超导体薄膜上,使得所述超导体薄膜发生相变从而形成所述迈斯纳抗磁层。
其中,所述超导抗磁体组件还包括隔热罩,所述隔热罩设置在所述超导体薄膜的两侧,用于对周围环境的热量进行隔离,避免周围环境中的热量对所述超导体薄膜的热辐射。
其中,所述导向磁场组件包括第一磁场组件和第二磁场组件,所述第一磁场组件和第二磁场组件分别用于设置在所述容纳腔体的相对的两个侧面外,并且分别位于所述超导体薄膜的两侧,用于形成第一导向磁场和第二导向磁场,所述第一导向磁场和第二导向磁场的磁场方向相反。
其中,所述第一磁场组件和第二磁场组件均包括一个安装框、两个磁极和两个线圈,所述两个磁极分别设置在所述安装框内两个相对的内表面上,所述两个线圈分别套装在两个磁极上。
进一步的,还包括磁场屏蔽槽,所述容纳腔体拆卸式套装在所述磁场屏蔽槽内,所述磁场屏蔽槽用于在对所述超导体薄膜降温过程中屏蔽外磁场。
其中,所述容纳腔体上靠近所述第一磁场组件和第二磁场组件的一组相对面上均设有中子穿过部,用于中子穿过;
所述第一磁场组件、第二磁场组件、超导体薄膜和中子穿过部的中心在同一直线上。
进一步的,还包括设置在所述导热座或者导热框上的温度传感器,用于测量所述超导体薄膜的温度信息。
其中,所述容纳腔体为立方体状,所述制冷设备包括制冷机、压缩机、控温仪和冷水机;
所述制冷机设置在所述容纳腔体的上端面上,其热量传导部穿过所述容纳腔体的上端面设置在所述容纳腔体内,所述制冷机上还套装有真空罩,所述真空罩与所述容纳腔体内部连通,所述真空罩与容纳腔体的连接处以及所述真空罩与制冷机的连接处均密封连接;
所述真空罩上设有电学接头和抽真空接口,所述温度传感器与所述电学接头连接;所述电学接头用于连接控温仪,所述真空接口用于连接所述抽真空设备;所述制冷机通过管道与所述压缩机连接,所述冷水机通过管道与所述压缩机连接。
依据上述实施例的紧凑型超导中子极化翻转器,其包括真空恒温器、超导抗磁体组件和导向磁场组件。其中,超导抗磁体组件设置在真空恒温器内,真空恒温器用于为超导抗磁体组件提供真空低温的环境,使得超导抗磁体组件在真空恒温器内形成一层迈斯纳抗磁层;导向磁场组件设置在真空恒温器的外围,用于在迈斯纳抗磁层的两侧形成两个磁场方向相反的导向磁场,导向磁场用于对穿过该导向磁场的中子极化进行导向,并使得穿过迈斯纳抗磁层后的中子的极化发生翻转。采用本实施例的中子极化翻转器对中子的极化进行翻转时操作简单、性能稳定且翻转效率高,同时整体体积小,占用空间小。
附图说明
图1为本申请实施例的翻转器的整体结构示意图;
图2为本申请实施例的翻转器在一种组装状态下的结构示意图;
图3为本申请实施例的翻转器在另一种组装状态下的结构示意图;
图4为本申请实施例的超导抗磁体组件的爆炸图;
图5为本申请实施例的超导抗磁体组件的整体结构示意图;
图6为本申请实施例的导向磁场组件爆炸图;
图7为本申请实施例的导向磁场组件整体结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。
本申请实施例中的真空恒温器是指用于为极化中子翻转提供一个具有真空且低温的反应环境的装置,另外本实施例中中子指的是极化后的中子。
实施例一:
请参考图1,本实施例提供一种紧凑型超导中子极化翻转器,该极化翻转器包括真空恒温器、超导抗磁体组件和导向磁场组件;其中,超导抗磁体组件设置在真空恒温器内,真空恒温器用于为超导抗磁体组件提供真空低温的环境,使得超导抗磁体组件在真空恒温器内发生相变,进而在真空恒温器内形成一层迈斯纳抗磁层,迈斯纳抗磁层具有磁场分割的功能,在真空恒温器中,超导抗磁体因其迈斯纳效应,将其前后表面的磁场分割为互不相干的两部分。导向磁场组件设置在真空恒温器的外围,用于在迈斯纳抗磁层的两侧形成两个磁场方向相反的导向磁场,中子经过两个导向磁场时,导向磁场用于对穿过该导向磁场的中子极化进行导向,并使得穿过迈斯纳抗磁层后的中子在另一个磁场方向相反的导向磁场的作用下的极化发生翻转。超导抗磁体组件与导向磁场组件组合,通过超导抗磁效应将超导体前后导引磁场分割,形成从超导体前表面到到后表面200nm内的中子极化完全非绝热变换。最终,由导向磁场组件的电流控制实现导向磁场方向的反转,在与中子谱仪导向场的绝热连接中完成中子极化翻转,采用本实施例的中子极化翻转器对中子的极化进行翻转时操作简单、性能稳定且翻转效率高。
其中,如图2和图3,本实施例的真空恒温器包括容纳腔体11以及设置在容纳腔体11上的制冷设备和抽真空设备,超导抗磁体组件设置在容纳腔体11内,制冷设备用于提供制冷源,并将低温通过热传导部件传导到超导抗磁体组件上,使得容纳腔体内的超导抗磁体组件的温度达到相变温度以下,超导抗磁体组件在真空恒温器内发生相变,进而在真空恒温器内形成一层迈斯纳抗磁层,迈斯纳抗磁层具有磁场分割的功能。抽真空设备用于对容纳腔体11进行抽真空处理使得容纳腔体11内处于真空状态,为中子的极化翻转过程提供稳定的环境。
其中,如图4,本实施例的超导抗磁体组件包括导热座21、导热框22、超导体薄膜23,导热座21用于和制冷设备的热量传导部固定连接,本实施例的制冷设备选用脉管制冷机,导热框22的一端通过螺丝固定在导热座21上,超导体薄膜23通过螺丝固定在导热框22内,导热座21和导热框22用于将热量传导部发出的低温传到超导体薄膜23上,使得超导体薄膜23发生相变从而形成迈斯纳抗磁层,该迈斯纳抗磁层具有磁场分割的功能。
进一步的,为了避免周围环境对超导体薄膜23的热辐射。本实施例的超导抗磁体组件还包括隔热罩24,当将超导体薄膜23安装在导热框22内之后,将两个隔热罩24也通过螺钉固定在导热框22上,并使得隔热罩24位于超导体薄膜23的两侧,隔热罩2起到热屏蔽的作用,可以减少环境中的热量对超导体薄膜23的热辐射,保证了超导体薄膜23在低温环境下的稳定工作性能。
其中,如图6和图7,导向磁场组件包括第一磁场组件和第二磁场组件,第一磁场组件和第二磁场组件分别用于设置在容纳腔体11的相对的两个侧面外,并且分别位于超导体薄膜23的两侧,用于形成第一导向磁场和第二导向磁场,第一导向磁场和第二导向磁场的磁场方向相反,分别位于容纳腔体11的相对的两个侧面外,中子经过第一导向磁场时,在第一导向磁场的导向下其极化方向和第一导向磁场的磁场方向相同,超导体薄膜23形成隔离磁场的屏障之后,第一导向磁场无法穿过该超导体薄膜23而对第二导向磁场产生影响,中子穿过该超导体薄膜23后,在第二导向磁场的导向下,其极化方向与第二导向磁场的磁场方向相反,如此完成了中子极化的翻转。
其中,第一磁场组件和第二磁场组件的结构相同,只是其形成的磁场方向不同,本实施例中第一磁场组件和第二磁场组件均包括一个安装框31、两个磁极32和两个线圈33,两个磁极32分别设置在安装框31内两个相对的内表面上,两个线圈33分别套装在两个磁极32上,给两个磁极32上通入电流,即可使得第一磁场组件和第二磁场组件产生沿着特定方向的磁场,第一磁场组件和第二磁场组件中磁极32上通入的电流方向相反,即可使得产生的第一导向磁场和第二导向磁场的方向相反。
进一步的,该翻转器还包括磁场屏蔽槽4,容纳腔体11可以套装在磁场屏蔽槽4内,磁场屏蔽槽4用于在对超导体薄膜23降温过程中屏蔽外磁场,当降温到超导体薄膜23发生相变以后,则将磁场屏蔽槽从容纳腔体11外取出,开始给第一磁场组件和第二磁场组件通电,然后释放极化中子。
进一步的,本实施例中在容纳腔体11上靠近第一磁场组件和第二磁场组件的一组相对面上均设有中子穿过部,用于中子穿过。本实施例的中子穿过部包括蓝宝石片12和蓝宝石卡箍13,蓝宝石卡箍13用于将蓝宝石片12固定在容纳腔体11的两个侧面上,且蓝宝石片12和蓝宝石卡箍13与容纳腔体11均为真空密封圈密封,以保证容纳腔体11内为真空环境。
其中,第一磁场组件、第二磁场组件、超导体薄膜23和两个中子穿过部的中心在同一直线上。
进一步的,本实施例中的翻转器还包括设置在导热座21上的温度传感器25,温度传感器25用于测量超导体薄膜23的温度信息,在其他实施例中该温度传感器25也可以设置在导热框22上。
其中,本实施例的容纳腔体11为立方体状,中子穿过部设置在容纳腔体的左右两个侧面的中心位置处,超导体薄膜23的两个面也分别朝向两个中子穿过部的方向上,第一磁场组件和第二磁场组件分别设置在两个中子穿过部的两侧。磁场屏蔽槽4为立方体槽,其上端开口,磁场屏蔽槽4可拆卸式套装在容纳腔体11外。
其中,本实施例的制冷设备包括制冷机14、压缩机、控温仪和冷水机;制冷机14设置在容纳腔体11的上端面上,其热量传导部(即制冷机14的冷头)穿过容纳腔体11的上端面设置在容纳腔体11内,制冷机上还套装有真空罩,真空罩17与与容纳腔体11内部连通,真空罩17与容纳腔体11的连接处以及真空罩17与制冷机14的连接处均采用真空密封圈密封连接,使得真空罩17和容纳腔体11内部形成一个密封的真空环境。真空罩17上设有电学接头15和抽真空接口16,温度传感器15的引线沿着制冷机14缠绕后与电学接头15连接。电学接头15用于连接控温仪,温控仪可以实时根据温度传感器15获取的温度值监测超导抗磁体组件的温度信息。真空接口16用于连接抽真空设备,对容纳腔体11和真空罩17内的腔体进行抽真空。制冷机14通过管道与压缩机连接,冷水机通过管道与压缩机连接,给压缩机提供冷却水。
具体的,本实施例中超导体薄膜23采用目前已商业化的第二类超导体钇钡铜氧(YBCO)薄膜,其厚度为200nm,蒸镀在0.5mm的蓝宝石衬底上,YBCO薄膜的临界温度约为90K,且对中子高度透明,保证了中子的透过率。YBCO薄膜夹持固定在两个导热框22之间,导热框22采用高导热率的无氧铜框,依靠铜框良好的导热性连接YBCO薄膜与低温制冷机,保证了良好的低温传导。为了减少周围环境对YBCO薄膜的热辐射,在YBCO薄膜两侧设置有隔热罩24,该隔热罩24为0.5mm的铝热屏,即在YBCO薄膜两侧面分别安装了一片厚为0.5mm的铝热屏用于隔热。隔热罩24、导热框22、YBCO薄膜通过螺钉固定在一起,并与导热座21紧密连接。导热座21上安装有温度计,用于超导抗磁体组件的温度测量,导热座21通过螺钉紧固在脉管制冷机14冷头上,并在导热座21与脉管制冷机14冷头的连接处加装铟片,加强导热。同时,为了加强温度计的测量准确度,将温度计涂抹导热脂后,再用螺钉紧固至导热座21上。
具体的,本实施例的制冷机为日本Ulvac脉管制冷机,型号为PDC08,最低温为40K,77K时制冷功率为5W。本实施例中的容纳腔体11材质为6061铝,厚度5mm,容纳腔体11与制冷机及真空罩17采用真空密封圈密封,真空罩1上端面开有电学接头插座及KF16真空口。左右两侧安装了厚为2mm的蓝宝石薄片,以保证高的中子透过率并减小背底。在降温过程中,容纳腔体11外边需要套一个磁场屏蔽槽4,该磁场屏蔽槽4为坡莫合金材质制成,坡莫合金是一种高导磁合金,可以屏蔽磁场,防止降温过程中YBCO薄膜内磁滞留。
其中,第一磁场组件和第二磁场组件的安装框31为坡莫合金框。磁极32安装在坡莫合金框上,并在上边缠绕有线圈33。通电后可以在两个磁极32之间产生20Gs以上的均匀磁场,磁场范围大于40mm×40mm。该型磁场匹配YBCO薄膜设计,达到超导抗磁面两端磁场镜像对称,通过电流反转来实现导向场的正反转换。本专利所描述的翻转导引磁场组件磁场通过有限元法进行磁场模拟计算,以确保由电磁铁产生的磁场在超导体表面具有足够的强度和均匀性。
本实施例中的超导极化翻转器先进行安装连接,安装过程如下:
首先将脉管制冷机14安装在真空罩17上,接着依次将隔热罩24—导热框22—YBCO薄膜对齐压紧,用螺钉穿过对应孔位紧固。然后将安装好的组件用螺钉紧固至导热座21上,并在两者之间压一层薄铟片。将温度计涂抹导热脂后,用螺钉紧固至导热座21上。温度计引线沿制冷机14缠绕,并焊接至上真空罩的电学接头15上。
将蓝宝石片12放在蓝宝石卡箍13内,用螺钉将卡箍紧固至容纳腔体11的左右两个的侧面上,蓝宝石片12与容纳腔体11之间通过真空密封圈密封。通过螺钉将真空罩17连接至容纳腔体11上。
将两个磁极32均匀缠绕线圈后,安装在坡莫合金安装框31上,通电后,即可产生均匀的导向磁场。
系统组装完成后即可安装到极化中子束线上使用。首先将制冷机氦气管、驱动电源线与压缩机连接,将压缩机冷却水管接到冷水机上。
将电学接口15通过信号线连接至Lakeshore 336控温仪上,接着用波纹管连接真空接口16及真空泵组,对系统抽真空至10^-3Pa以下。真空度达到之后,开启冷水机、压缩机对系统降温。系统降温过程中,将磁场屏蔽槽4套装在容纳腔体11上,防止降温过程中YBCO薄膜内磁滞留。温度降至50K且稳定后,拆掉坡莫合金的磁场屏蔽槽4,。容纳腔体11所有密封处均为真空密封圈密封。为了减小束线上等待时间,也可以提前将容纳腔体11内各部件进行预降温。
给第一磁场组件和第二磁场组件供电后,将产生两个平行于YBCO薄膜且方向相反的磁场。经多次试验测试,采用本实施例的翻转器可实现翻转效率大于99%,并实现
Figure BDA0002348393820000081
以上全波长翻转。
本实施例提供的中子极化翻转器和国外类似设备相比,结构紧凑、操作简易、性能稳定且翻转效率更高。整体设计中实现了超导体原件的抗磁应用,并对整体翻转器占用空间进行了实用性的压缩。这种实用化的设计是通过特殊设计的低温真空系统,以及所匹配的导向磁场的联合使用而实现的。完成的紧凑型超导极化翻转器整体尺寸为338.5mm×213mm×233mm,同时采用小体积闭循环制冷机,集成真空泵组,最大限度地降低辅助设备的要求与空间占用。最终达到高效能、易于安装,操作简单,维护成本低廉的普适性极化翻转设备。
本实施例提供的紧凑型中子极化翻转器与配套导向磁场实现超导体迈斯纳效应在中子谱仪上的简易部署,从而设计一套具有维护低,消耗少,安装简单且操作方便的高效极化翻转器。本实施例的低温超导极化翻转器是低温超导中子器件的基础原件,该项技术的发展对我国未来基于超导技术的其他复杂中子极化调控设备有指导性和验证性的意义,同时填补我国在极化翻转器设计方面的技术空白。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种超导中子极化翻转器,其特征在于,包括真空恒温器、超导抗磁体组件和导向磁场组件;
所述超导抗磁体组件设置在所述真空恒温器内,所述真空恒温器用于为所述超导抗磁体组件提供真空低温的环境,使得所述超导抗磁体组件在所述真空恒温器内形成一层迈斯纳抗磁层;
所述导向磁场组件设置在所述真空恒温器的外围,用于在所述迈斯纳抗磁层的两侧形成两个磁场方向相反的导向磁场,所述导向磁场用于对穿过该导向磁场的中子极化进行导向,并使得穿过所述迈斯纳抗磁层后的中子的极化发生翻转。
2.如权利要求1所述的中子极化翻转器,其特征在于,所述真空恒温器包括容纳腔体以及设置在所述容纳腔体上的制冷设备和抽真空设备;
所述超导抗磁体组件设置在所述容纳腔体内,所述制冷设备用于提供制冷源,使得所述容纳腔体内的超导抗磁体组件的温度达到相变温度以下,所述抽真空设备用于对所述容纳腔体进行抽真空处理使得所述容纳腔体内处于真空状态。
3.如权利要求2所述的中子极化翻转器,其特征在于,所述超导抗磁体组件包括导热座、导热框、超导体薄膜;
所述导热座用于和所述制冷设备的热量传导部固定连接,所述导热框的一端固定在所述导热座上,所述超导体薄膜固定在所述导热框内,所述导热座和导热框用于将所述热量传导部上的低温传至所述超导体薄膜上,使得所述超导体薄膜发生相变从而形成所述迈斯纳抗磁层。
4.如权利要求3所述的中子极化翻转器,其特征在于,所述超导抗磁体组件还包括隔热罩,所述隔热罩设置在所述超导体薄膜的两侧,用于对所述超导体薄膜周围环境的热辐射进行隔离。
5.如权利要求3所述的中子极化翻转器,其特征在于,所述导向磁场组件包括第一磁场组件和第二磁场组件,所述第一磁场组件和第二磁场组件分别用于设置在所述容纳腔体的相对的两个侧面外,并且分别位于所述超导体薄膜的两侧,用于形成第一导向磁场和第二导向磁场,所述第一导向磁场和第二导向磁场的磁场方向相反。
6.如权利要求5所述的中子极化翻转器,其特征在于,所述第一磁场组件和第二磁场组件均包括一个安装框、两个磁极和两个线圈,所述两个磁极分别设置在所述安装框内两个相对的内表面上,所述两个线圈分别套装在两个磁极上。
7.如权利要求3所述的中子极化翻转器,其特征在于,还包括磁场屏蔽槽,所述磁场屏蔽槽可拆卸式套装在所述容纳腔体外,所述磁场屏蔽槽用于在对所述超导体薄膜降温过程中屏蔽外磁场。
8.如权利要求5所述的中子极化翻转器,其特征在于,所述容纳腔体上靠近所述第一磁场组件和第二磁场组件的一组相对面上均设有中子穿过部,用于中子穿过;
所述第一磁场组件、第二磁场组件、超导体薄膜和中子穿过部的中心在同一直线上。
9.如权利要求3所述的中子极化翻转器,其特征在于,还包括设置在所述导热座或者导热框上的温度传感器,用于测量所述超导体薄膜的温度信息。
10.如权利要求9所述的中子极化翻转器,其特征在于,所述容纳腔体为立方体状,所述制冷设备包括制冷机、压缩机、控温仪和冷水机;
所述制冷机设置在所述容纳腔体的上端面上,其热量传导部穿过所述容纳腔体的上端面设置在所述容纳腔体内,所述制冷机上还套装有真空罩,所述真空罩与所述容纳腔体内部连通,所述真空罩与容纳腔体的连接处以及所述真空罩与制冷机的连接处均密封连接;
所述真空罩上设有电学接头和抽真空接口,所述温度传感器与所述电学接头连接;所述电学接头用于连接控温仪,所述真空接口用于连接所述抽真空设备;所述制冷机通过管道与所述压缩机连接,所述冷水机通过管道与所述压缩机连接。
CN201911404992.3A 2019-12-31 2019-12-31 一种紧凑型超导中子极化翻转器 Pending CN110993143A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911404992.3A CN110993143A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种紧凑型超导中子极化翻转器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911404992.3A CN110993143A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种紧凑型超导中子极化翻转器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110993143A true CN110993143A (zh) 2020-04-10

Family

ID=70079354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911404992.3A Pending CN110993143A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种紧凑型超导中子极化翻转器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110993143A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111693556A (zh) * 2020-07-22 2020-09-22 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种用于自旋回波小角中子散射谱仪的中子极化方向翻转装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111693556A (zh) * 2020-07-22 2020-09-22 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种用于自旋回波小角中子散射谱仪的中子极化方向翻转装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230042894A1 (en) Cryogen-free cooling apparatus
EP0496530B1 (en) A static magnetic refrigerator
CN101307862A (zh) 便于装卸的传导冷却超导磁体杜瓦
JP2008091912A (ja) 超伝導マグネット向けの高温超伝導電流リード
MX2011010981A (es) Modulo de bobina de grandiente de superconductor enfriado criogenicamente para la formacion de imagenes de resolucion magnetica.
JP2014518709A (ja) 極低温冷却型全身用rfコイルアレイ及びそれを有するmriシステム
CN103336212B (zh) 一种低温超导股线性能测试系统
JP2014041104A (ja) 磁気共鳴信号検出用プローブ
CN110993143A (zh) 一种紧凑型超导中子极化翻转器
CN211742688U (zh) 一种紧凑型超导中子极化翻转器
JP2004349276A (ja) 超電導永久磁石装置
Parnell et al. Design of a cryogen free cryo-flipper using a high Tc YBCO film
JP4275640B2 (ja) 極低温冷却装置
US6281773B1 (en) Magnetizing magnet
CN203310943U (zh) 一种低温超导股线性能测试系统
JPS59224187A (ja) 超伝導装置特に磁石のための励磁用引込導体装置
JPH06188466A (ja) 超電導マグネット冷却システム
FR2622427A1 (fr) Appareil compact d'imagerie par resonance magnetique nucleaire
CN113597080B (zh) 一种基于固体传导冷却的无液氦射频超导加速模组
JP3120557B2 (ja) 高磁場発生装置及び永久電流スイッチ
JP3170949B2 (ja) 酸化物超電導線材を用いた交流マグネットの冷却装置
Hocker et al. Design, construction and test of cryogen-free HTS coil structure
CN107003372A (zh) 提高低温部件热反射率的系统和方法
JP2001066354A (ja) 超電導量子干渉デバイス格納用極低温容器
CN116559738A (zh) 一种超导带材短样临界电流测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination