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技術文章
磁場設備主要有哪些
點擊次數：869 發布時間：2023-10-28
磁學是物理學最古老的研究領域之一，目前仍然充滿了生機活力。對于磁性物理的科學研究、磁性材料相關的探索來說，磁場設備bi不可shao，因為在外加磁場的作用下，樣品會表現出特殊的物理性質，并帶來了巨大的應用前景，比如霍爾效應、磁阻效應、各類磁性材料、磁性傳感器、自旋電子學、超導材料等。
那平常我們用到的磁性設備主要有哪些呢？這里主要分為兩大類，一類是普通的磁場設備，這類設備主要包括，電磁鐵、亥姆霍茲線圈、螺線管等磁性產品。另一類是超導磁場設備，主要是各類超導磁體。兩者的主要區別在于，普通磁場設備使用的是普通導線繞制，超導磁體使用的是超導線材繞制，具體有哪些方面的不同。
普通電磁場設備主要有電磁鐵、亥姆霍茲線圈、螺線管等，一般來說，電磁鐵能夠滿足3T以下的磁場使用需求。螺線管的磁場強度一般在幾百高斯或者一千多高斯左右，極限在幾千高斯。亥姆霍茲線圈的磁場強度一般在幾高斯、幾十高斯、極限在幾百高斯。
電磁鐵與另外兩類的差別主要是電磁鐵具有鐵芯，磁場強度更高。螺線管和亥姆霍茲線圈沒有鐵芯，磁場強度較弱。電磁鐵和亥姆霍茲線圈有一維、二維、三維之分，螺線管一般是一個獨立的一維磁場。對于特殊的應用場景和磁場使用需求，一般會有針對性的解決方案和du特設計。
超導磁體是指低溫下用具有高轉變溫度和臨界磁場特別高的第二類超導體制成線圈的一種電磁體。它的主要特點是無導線電阻產生的電損耗，也沒有因鐵芯存在而產生的磁損耗，具有很強的實用價值。在工業和科研上應用極廣，但它必須在液態氦溫度下工作，成本較高。
超導磁體在很多方面都比常規磁體*：
①超導磁體穩定運行時本身沒有焦耳熱的損耗，對于需要在較大空間中獲得直流強磁場的磁體，這一點尤為突出，可以大量節約能源，且所需的勵磁功率很小
②超導材料可以有很高的電流密度，因此超導磁體體積小，重量輕，而且可以較容易地滿足關于高均勻度或高磁場梯度等方面的特殊要求。
目前，超導磁體一般可以產生3-18T，以及20T以上的強磁場，對于一些特殊領域的研究，如強磁場中凝聚態物理學研究、強磁場下的核磁共振研究、強磁場下物性研究等方面，強磁場條件bi不可shao，而且隨著磁場強度的提高，將會產生新的前沿性課題，對科學的發展和新技術、新材料的開發和應用具有重要的意義。