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脉冲强磁场、软磁、硬磁材料测量

品牌：比利时Metis
型号： Metis
产地：比利时
供应商报价：面议

QUANTUM量子科学仪器贸易（北京）有限公司更新时间：2024-04-16 14:37:20

企业性质生产商

入驻年限第6年

营业执照已审核

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联系方式：销售部010-85120280

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详细介绍

目前上越来越多的物理学家将其注意力倾注于磁场条件下的各种物理现象的研究。众所周知，稳态强磁场需要强大的电源供应和苛刻的低温实验环境。其高额的运行费用也不是一般的实验室能够承担，所以仅有少数国家实验室才能花巨资和投入大量人力设计和建造，但zui高的磁场也只能限制在 40 T 左右。对于更高磁场下的物理研究，只能靠脉冲磁体完成。近年来材料科学的发展促使了脉冲磁体技术的进步，使得脉冲磁场下的测量技术成为一种高效的研究手段。其紧凑的结构设计和低廉的运行费用使得大多数的课题组都能够开展高脉冲场下材料物性的研究。

比利时 Metis 公司是目前上为数不多的生产脉冲磁体的厂商之一。结合专门为脉冲磁体设计的杜瓦以及各种不同的测量选件，可以轻松胜任高脉冲场下的电学、磁学和光学等学科的研究，是研究高脉冲场下材料物性的综合性大平台。

Metis 公司除了致力于设计和制造用于基础科研的大型脉冲强磁场物性测量系统外，还针对应用磁学领域开发了大功率冲磁系统、磁化夹具、硬磁材料测量系统、软磁材料测量系统等多种产品。

磁化夹具

任何磁化应用都需要一个精细加工的磁化夹具，以便把磁化能传递到一定形状的需要被磁化的磁性材料上。Metis公司在设计夹具的时候采用有限元分析技术对机械力以及磁通轮廓优化。同时，专用的软件限定了能量的损耗，减少了对冷却的需求，这样就提高了产量。根据不同的需要，夹具可以采用自然冷却、强迫通风冷却以及液体冷却等不同冷却方式。大多数的夹角都将采用CAD设计，在制造夹角前设计图纸将通过用户的审核。当然，Metis公司的磁化夹具都会放置在专用的盒子中以确保其安全。

磁化夹具的工作流程

主要特征：

较低的能量便可以产生较高的磁场

采用有限元分析法优化应用和磁通

采用CAD进行机械设计

高重复使用率提高了生产力

艺术化的冷却设计

人体工学设计便于操作

特殊磁化夹具：

硬磁材料测量系统

HyMPulse是脉冲磁滞回线测量系统，用于测量象硬铁氧体、NdFeB以及SmCo等硬磁材料的磁性质。与传统的磁性测量系统不一样，HyMPulse不是估算样品的矫顽力，而是真实地测量出所有样品的矫顽力大小。并且，该系统允许用户直接测量成形的产品，例如电动机部件，避免了麻烦的样品准备过程。由于该系统采用了ZG的测量线圈，使得在磁性测量技术上有了质的飞跃。

主要特征：
可以测量任何形状的样品，无需准备标准尺寸样品

zui高磁场达到16T以上：测量磁场远超过矫顽力

四象限扫描磁滞回线

ZG的测量技术，自动修正样品几何形状的影响

操作界面更加简单友好

一台主机可以配备多个不同口径的探测器

工作流程

性能参数：

能量：28KJ（可扩展）

6.5T测量线圈：50mm样品直径

温度范围：20－180度

冷却系统

数据采集系统

基于windows系统的操作软件

软件直接给出Br，HcB，HcJ，Hknee，(BH)max，Hmax等参数

电源系统是模块化的，便于扩展容量，适用于更大口径的测量线圈

软磁材料测量系统

HyMAC磁性测量仪是测量软磁性钢片以及铁样体磁芯的交流磁学性质的多功能设备。该设备的主要功能是测量磁滞回线，由以下几个部分构成：数据采集系统，数据分析软件包，样品测量线圈和夹具。有多种测量夹具可供选择以进行不同形状样品的测量。

软磁性能测量仪工作流程

主要特征：

符合国际电工委员会测量标准

适合爱波斯坦方圈以及单片磁性材料测量

直接给出磁滞回线，磁损耗，磁弹性以及磁电阻

性能参数：

频率范围：5－2500Hz

输出功率：1200VA（可选择3KVA）

对大样品的zui高磁场为10KA/m或1.7T

测量输出结果：Hc，Br，Bm，Hm，磁损耗，渗透率，涡流损耗，磁滞

三种操作模式：快速预测模式，固定磁场模式，扫描磁场模式

数据采集系统，易于windows系统的操作软件包

各种软磁测量夹具

脉冲强磁场低温物性测量平台

用于基础科学研究的脉冲强磁场一般磁场都较高，至少大于20T以上。脉冲磁体也都需要用液氮冷却。当前，科学家们专门开展了脉冲强磁场下物性研究的测量方法，可以开展诸如磁学，电输运，光学等学科的研究。脉冲强磁场低温物性测量平台就是将低温和脉冲强磁场作为测量环境，结合多种测量手段的物性测量系统。可以轻松胜任高脉冲场下的电学、磁学和光学等学科的研究，是研究高脉冲场下材料物性的综合性大平台。

Cryopulse低温脉冲强磁场实验平台

图1、CDM-X电容放电电源

图2、脉冲磁体磁场强度与距离关系曲线

图3、数据采集系统

图4、脉冲磁体与实验杜瓦

CryoPulse系统是强大的低温脉冲强磁场实验平台。对于测量磁输运，临界电流，磁化强度和磁光学实验，Metis公司能够提供全温区的低温环境，多种测量杆以及信号处理设备。模块化的电源设计允许用户轻易将系统升级到更高脉冲磁场强度和更长的脉冲时间。

CryoPulse测量平台提供了在强脉冲磁场（B>30T）及低温环境下的测量技术。它非常适用于做以下方面的研究工作：

1、同步施加脉冲磁场和电流（CryoPulse-BI），可以测量低温下超导材料的性能。（变温及高场下的临界电流密度，临界场）

2、spin-Peierls化合物的磁性质，Mn基氧化物巨磁电阻材料，氧化铁石榴石化合物。（磁滞回线，变温变场磁化曲线，磁电阻测量）

3、低维半导体结构的光致发光，如自组装量子点和量子阱。（光致发光，能代结构等）

主要特征：

高可达80T测量环境

测量温度区间从4K到室温

模块化设计允许用户轻易升级至更强的磁场或更高的能量

快速样品更换

针对不同的应用开发了多种测量样品杆

CryoPulse由四个基本部分构成:

1、标准CDM-X电容放电电源（图1）

能量大于32KJ，每个能量模块为4KJ

电压为3000V

可编程控制器控制设备并具有图形显示

可选用不同的dB/dt进行实验

2、脉冲磁体（图2）（以32T磁体为例）

对zui高磁场、脉宽和磁场均匀度进行优化设计

典型的磁体孔径为20－54mm

脉冲上升时间为6.2ms

磁体需要用液氮冷却

设计参数	中心磁场(Tesla)	偏离中心10mm处	偏离中心25mm处	放电上升时间(ms)	总放电时间(ms)
标准脉冲磁体	30.9	29.3	17.3	9.5	30
高场脉冲磁体	32.3	31.6	26.8	6.2	20
高均匀度脉冲磁体	31.0	31.1	29.1	5.0	15

3、数据采集系统（图3）

计算机内集成高速多功能16bit数据采集卡，扫描速度为1MS/s

测量通道包括：磁场，时间，样品电流和样品信号

数据采集系统能安全连接至用户计算机

基于Visual Basic软件的数据采集、显示以及系统控制

4、低温实验杜瓦（图4）

液氮实验杜瓦

液氦实验杜瓦

温度控制通过针尖阀，加热器以及温控仪

二极管温度计

可更换cold finger内径17mm，可提供15mm样品空间

磁体支架包括磁体和杜瓦之间的振动隔离系统

从顶部安装实验杜瓦，大可容纳外径为25mm的测量杆

样品杆适用于电输运、磁输运、光致发光以及临界电流等测量。

CryoPulse产品分类

CryoPulse-BI：超导材料的电输运特性测量

CryoPulse-MO：磁光学测量

CryoPulse-MT：磁场下的电输运测量

CryoPulse-BM：变温变场下的磁化强度测量

脉冲磁场专用临界电流测量系统

图1、CryoPulse-BI系统的构成

图2、当测量如图所示的伏安特性曲线时，

曲线的斜率跟实验中的峰值电流相关，这是

由于NbTi和铜基体之间的分流增强了。

图3、下图中显示了用两种方法测量的临界电

流，zui高测量到了11T。在磁场垂直于电流时，

CryoPulse-BI系统测量的结果与传统的DC测量结

果是一致的。

CryoPulse-BI系统提供了在高磁场和大电流密度下对超导材料的临界电流的直接测量方法。这个系统是与英国剑桥大学的应用超导和低温科学组合作开发的。

通过调节时间，CryoPulse-BI系统能够产生同步的磁场和电流脉冲。当样品处于脉冲磁场之中时，用户能对超导样品施加一个可调节的电流。通过改变磁场强度，样品的电流以及B-I时间就能够对超导样品的性能进行彻底的研究，得到其临界电流。样品测量的过程仅需要点击几次鼠标，花费的时间非常少。

样品在制备和安装到样品杆上后，通过专用的密封连接装置能快速更换样品杆。如果想对熟悉的样品进行高精密的测量，用户可以选择自动扫描过程。当系统进行这种自动扫描过程时，用户可以准备安装新样品到样品杆上，以确保系统高效地运行。通过这种方式在脉冲场下测量的伏安特性曲线与比传统的在直流场中测量的结果是一致的。因此，CroPulse-BI系统与传统的直流临界电流测量技术相比，被认为实验效率更高、测量功能更强大，运行起来也更便宜的新技术。

CryoPulse系统中昂贵的部分是电容放电电源系统。然而模块化的设计使得它很容易进行升级和扩展。如果用户需要将系统升级到更高的磁场，更大的体积以及更好磁场均匀度，无需花费很多资金，用户仅需要扩展电源的容量，购买更高的脉冲磁体即可。(CryoPulse系统可以配各种高场线圈。)而且，用户可以考虑使用平顶脉冲磁体，此时dB/dT≈0，这样就能得到一个准稳态的磁场。所以，CryoPulse系统即可以对超导样品提供动态的测量环境，也可以对超导样品进行静态的性能测量。

系统组成部分（图1）

1、标准CDM-M电容放电脉冲磁体电源系统，图中的部件1。

2、变温系统（4K或77K），如图中的部件2。

3、液氮冷却脉冲磁体，在图中的部件2内。

4、通常从顶部安装的样品杆，如图中的部件3。

5、数据采集及信号处理系统，如图中的部件4。

6、标准的CDM-C电容房地电源系统（2kJ），用于对样品提供脉冲电流，如图中的部件5。

部分测量结果（见图2和图3）

CryoPulse-BI系统能够用于测量低温超导体（NbTi和Nb3Sn）和高温超导材料（BSCCO带材）的性质。

CryoPulse-BI系统的特点

极高的性价比，较少的投入就能获得很高的磁场

效率很高，较低的损耗就能获得很高的电流密度