Приемный контур сверхпроводникового градиентометра

Приемный контур сверхпроводникового градиентометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 R 33/02

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А (21) 3297658/21 (22) 03.06.81 (46) 15.06.93. Бюл. t4 22 (71) Физико-технический институт низких температур АН УССР, (72) В.А: Самарский и С.И. Бондаренко (56) "tEEE Trans. Magn. Mag", v. 9, 1974, р.

536,539.

А Phys. Е. Sci. "Instrum", ч. 11, 1978, р.

297-298. (54)(57) ПРИЕМНЫЙ КОНТУР СВЕРХПРОВОДНИКОВОГО ГРАДИЕНТОМЕТРА, со. держащий размещенные на корпусе витки приемного контура, взаимно перпендикулярные градиентометры, включенные последовательно с витками призмного контура, симметрирующие элементы и сверхпроводящий экран, о т л и ч а ю щ и йс я тем-, что, с целью повышения чувствительности и помехозащищенности, витки приемного контура расположены в торцевых пазах корпуса, на котором закреплены. два плоских пленочных градиентометра с размещенными с воэможностью перемещения вдоль них двумя симметрирующими элементами в виде пленочнь х дисков, приИзобретение относится к области тех-. нической физики, в частности к устройствам магнитометрической техники, и может быть использовано в качестве симметрируемого приемного контура сверхпроводникового магнитного градиентометра.

Цель изобретения — повышение чувствительности и помехозащищенности магнитного градиентометра.

Нв фиг. 1 показана конструкция приемного «онтура сверхпроводникового магнит„, Ы „„997533 А1 чем один из градиентометров закреплен жестко перпендикулярно продольной оси корпуса, а другой установлен с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси корпуса.

2. Приемный контур пои. 1, отл и ч аю шийся тем, что симметрирующие элементы установлены с возможностью перемещения посредством движущихся возвратно-поступательно по направляющим корпуса втулок, симметрирующий элемент первого градиентометра связан с перемещаемой втулкой посредством закрепленной на ней наклонной плоскости и толкателя с пружиной, а симметрирующий элемент второго градиентометра посредством держателя жестко соединен с втулкой, размещенной внутри трубки, которая установлена в направляющей корпуса с возможностью поворота.

3. Приемный контур по и. 2, о т л и ч а юшийся тем, что втулки установлены с возможностью перемещения посредством тяг и связаны с последними резьбовым соединением, ного градиентометра в виде сечения фронтальной проекции; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — подложка с нанесенным на ней пленочным контуром градиентометра; на фиг. 5 — электрическая схема приемного контура.

Приемный контур сверхпроводникового магнитного градиентометра содержит (фиг, 1,2,3) крышки 1 и 2, корпус 3, тяги 4 и

5, концевик 6, втулки 7 и 8, наклонную по997533

З! Irg, 10

30 к =.;„1."..: .: ." О IK:. ел " l О., поужину I <, гра).„иен с;: " .:..: ры 12 и I 3, симметрирующие зле.. ме{-{Tû -. и I Ь,„. део. -хятели 16 и 1/, трубку 18i

"..cia jc l B! .. БО и ри 6{ =л! H! l! . .Онтур, состоя щий из пв;/х В:..,; Ой ". „-! !l . *. -,;„,6 >KTIPGBG {Iqligi!IA зкРан

2), ! ро "iс! !!I.i .,1"а()О "; 88 г { f Bpi!. ;Qjtjg+ обра

-.i6I (.". :i! .. I " !ITPK!I УF ЧЦВГО СВЕРХП РОВС"

РЛ1218 ..-:;: приемного KGH Гира при воздействии на его прие иные Ви п{и 19 и 20 и дополниГельлые контуры градиентом8-ГРОВ 12 и 3

ВН8Шii8i О М,4{ НHTHOI O ПОЛЯ ВОЗНИКает Нбэатухаю.ций ток., B6i! I48!ну к;YgpQi О можно р81 лиpо Ва ь,"1дтá ч ; п8 pе ;{pgтия площадеи ,!i {i„jc, Г {ДИ," г l! .,., ú i :lg8 =; И :, ЗВКРЕПЛВН—

:-л;;":.,т,. -„;,1 -„, -", и:, :.::, il!;I!! Олненными, наприме э, г рт с... лйо,.:л = !{ : Н. й: ::,ИММ8, РИРЧЮЩИХ

3ij8iil . GR l!. i I, .i. : .iXi Il. C И CQGTB6TCT BRIG

::,-.-:-,: =, д { }: И {,1М I"„l 6 г p! i p+ ю щего э л 8 Ъ

3 IB!: а ; "I jl!Ij 1i!= 3: ::.Н81 ТИ Г>lc . .!V)6I i ОМВТРа I

) !! è Врачев л,! и ":, фиксирОванной От . (Д{-,:.;Qi-; ьны):: —:с,;.ам= Цен ий крыi. ками 1 и.2, 58,16м:- цао ся о :"ул ; l и жест".(l cвязаннBя

".. НОИ,::а: 3,О,.На:-: i! j:!G!-., .О{-;ТЬ л КО ГОРая В CBGIO.!:, ° В;,; { { .{,. : ° У ОМ

ПРУХ{ИНЫ,!!, GT lP= lA B {P !! l6H I ОДНИМ KOHцом,- - толка-гел, а г,оугим — на корпусе,, ." Г !-:л ЛЦB{I I I 8 1 ОЛ Катал я Б НВП Ра ВЛВНИИ, :"16р!16нл1, ;,к, лярном Оси корпуса, вы ывает

COOTB8l CTB 1ОЩ66 СмещенИ6 Симметрирую щего злем6HTB I 4 ilG поверхности градиен- тометра !2 посредством держателя 16, х<6:TKG свя з IBdlоще! G толкатель 10 с сим,иетoiloyloi{{ !!Ii ч злемен Ом 1 4 ,. l6р6м6щ8ни6 си,: метрируащего злемен;а I5 по повео {HQcги радиентометра13

ОсущестBЛЯется таки, .I Образо{, (см, фиг. 1).

При Bpàjjjении тяги :=, также фиксироBBHнОЙ О продольных переме- цений, внутри трубки 18 перемещается Втулка 8, которая --ерез продольную щель в трубке жестко соединена посредством держателя

17 с симме- GIIQI/{Ощим элементом 15. Вызы.

Бая его II8p8мещение по пов6рхности гpBpw6HTGM6Tра 1.1.

Вращением .грубки I 8, фиксированной

От продольных перемещений корпусом 3 и крышкой 2, BGKОуг своей оси совместно с закрепленнь к на ней Градиентометоом 13, в гулкой 8, держ -:. г{6лем "-: il элементом 1 5 {: помощью концевика 6 осуществляется симметрирование приемного контура, состоящего из витков 19 и 20, относительно поперечных компонент Н { и Н> магнитного поля, тогда как симметрирование относительно продольной компоненты Н> осущестВЛЯВТСЯ ПОСРВДСТВОМ СИСТ8МЫ С градиентометром 12 и элементом 14, Витки

19. 20 могут быть выполнены, например, путем заливки или запрессовки свинца или других сверхпроводящих сплавов в Kpyl Gвые пазы, проточенные в торцах корпуса 3 и имеющие сечение в форме трапеции (типа

"ласточкин хвост") (см. фиг. 1, 3). Эти витки могут быть изолированы от материала корпуса посредством анодирования последнего перед заливкой или запрессовкой сверхпроводящего материала.

При симметрировании приемного контура, помещенного в однородное магнитное поле, исходное положение элементов 14 и

".5 должно быть таким, чтобы они располагались между витков градиентометров 12 и

13, что означает отсутствие дополнительноrQ тока в цепи риемного контура от градиентометров 12 и 13, Перемещением элемента по поверхности соответствующего градиентометра вытесняется магнитный поток из перекрываемого витка этого градиентометра.вследствие эффекта мейсснера и в цепи приемного контура появляется добавочный ток от двух витков градиентометра.

Если это не приводит к повышению исходной симметрии приемного контура, тог",а необходимо перекрывать элементом другой виток этого же градиентометра.

Величина площади витков градиентометров выбирается экспериментально по измеренной величине исходной симметрии приемного контура. Как показали конструкторские испытания опытного образца предлагаемого приемного контура, симметрия вдоль оси Z составляет величину более 1000, T 6. площади витков соответствующего градиентометра не должны превышать 1 мм, соответственно определенная симметрия вдоль оси Х-Y составила величину около 500, что Означает необходимость выбора площадей витков 2 мм . Такие контура градиентометров легко выполнимы методами фотолитографии, После завершения симметрирования элементы 14 и 15 фиксируются соответственно на подложках градиентометров 12 и

13 посредством, например, клея. Затем можно отсоединить от элементов держатели 16 и 17, извлечь толкатель 10 и наклонную плоскость 9, снять крышку 1, извлечь концевик 6, тягу 4, снять крышку 2, извлечь тягу 5 и втулки 7, 8 и использовать механизмы пе997533 ремещения симметрирующих элементов 14 и 15для симметрирования приемных контуров аналогичных конструкций.

Оставшаяся система, представляющая собой закрепленные на корпусе 3 собственно приемный контур (витки 19, 20) с двумя градиентометрами 12; 13 и симметрирующими элементами 14 и 15, является жесткой и надежной в процессе эксплуатации. Заметим также, что все соединительные провода укладываются впазы,,проделанные в корпусе устройства, а все несверхпроводящие детали выполнены - из немагнитных материалов.

Использование пленочного градиентометра 12 плоской конструкции с плоским симметрирующим элементом 14, скользящим по поверхности подложки градиентометра, позволяет, более надежно производить симметрирование по линейной характеристике, повысить точность симметрирования, поскольку появляется возможность производить повторное симметрирование элементом существенно меиьшего диаметра, чем элемент 14, перемещаемого той же механической системой, которая использовалась для перемещения элемента 14. а также использовать зту механическую систему при симметрировании

О аналогичных устройств. Кроме того, фиксация элемента 14 на поверхности градиентометра 12 надежнее, чем крепление гильз, используемых в прототипе, или другого сим5 метрирующего элемента между разнесенными в пространстве витками обьемного градиентометра.

Выполнение сверхпроводящего приемного контура методом заполнения сверх10 проводником пазов типа "ласточкин хвост", изготовленных в торцах корпуса, придает прием ному контуру жесткость, характерную для материала корпуса, который может быть выполнен, например, из алюминия или его

15. сплавов. Выполнение пазов в виде ласточкина хвоста обеспечивает сохранность исходной симметрии приемного контура при механических вибрациях, а также при термоциклировании от комнатной температу20 ры до температуры кипения жидкого гелия.

Таким образом, выше перечисленные преимущества позволяют упростить электрическую схему приемного контура, умень25 шить взаимное влияние симметрирующих элементов, уменьшить индуктивность дат-. чика в целом, а значит, повысить его чувствительность и надежность защиты от помех в процессе эксплуатации.

ЧГ! 5

997533

/2, /3

I

Составитель 8.Самарский

Редактор О.Филиппова Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

За.аз ПП Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного «амитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Произвол:твенно-издательский «омбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 301