2023-03-28 09:13:13 由 yihong 发表
高斯计应用通常需要将仪器放置在暴露于大体积、大小不一的外部磁场的区域。 在高能物理设施(粒子加速器)和近医疗诊断 (MRI) 设备中尤其如此。 为保持可接受的测量精度,用户必须考虑其高斯计的环境场强余量。
虽然 Lake Shore 高斯计在大多数实验室和制造磁场环境中都能保持其精度,但在某些情况下,如上面提到的那些,用户必须认识到不利的精度影响。 不仅场强是一个重要因素,而且场方向和高斯计模型也是必须考虑的变量。
场方向
Lake Shore 的测试集中在水平(沿着仪器平面)和垂直(通过高斯计的顶部和底部)场分量(图 1)。 高斯计根据磁场方向表现出不同的精度变化,这可能导致增益误差或零误差。
图 1:垂直和水平场
高斯计增益(校准)误差
通常,大多数用户应在仪器暴露于外部磁场时连接探头并调零高斯计/探头组(探头在零高斯室中)。 表 1 描述了用户在此条件下将探头归零时每个高斯计型号的增益误差。
†425 型的使用限制在 ≤150 Oe (11.9 kA/m); 所有其他型号的数据针对 <200 Oe (15.9 kA/m)
很难预测这些场变化将如何影响绝对精度,因为它取决于特定高斯计的零场、基准精度。 最安全的做法是假设最坏情况的误差,即仪器指定的误差加上外场引起的误差(例如,对于 450 型,0.10% + 0.025% = 0.125%)。
高斯计零(偏移)误差
如果高斯计在最终外加磁场中无法归零,用户必须意识到仪器暴露后零位会发生变化。 这可能会使场测量无效,尤其是在读取较低值时,或者在测量高场时可能无关紧要。 表 2 描述了每个高斯计的影响。
*对于 425 型,表中显示了暴露于 <150 Oe 的外部场时的最大零漂移; 所有其他型号的数据均针对 200 Oe 给出
注意:425 型绝不能用于大于 150 Oe (11.9 kA/m) 的外部磁场。
从现场移除高斯计
如果外部磁场超过 200 Oe(425 型为 150 Oe)或上述误差大于可以容忍的范围,下一个方法是将高斯计移至环境磁场较低的区域。 如果高斯计/探头组合可以在最终外部环境场中归零,则所有型号在高达 30 G (3 mT) 的场中都保持完整的精度规格。
探头延长线
从高环境场中移除高斯计的最简单方法是使用带有探头的延长电缆。 Lake Shore 为上述所有高斯计型号提供全系列的标准延长电缆。 库存长度为 10 英尺(3 m)、25 英尺(7.6 m)、50 英尺(15.3 m)和 100 英尺(30.5 m)。 始终选择最短的电缆来完成任务。 来自 Lake Shore 的标准延长电缆不会给现场测量增加误差。 现场校准电缆(仅适用于 425 型、455 型和 475 型)增加的误差小于 0.1%。
特殊探头电缆长度
并非所有情况都需要延长电缆。 例如,用户可能需要从场力中移除探头连接器(参见边栏警告)。 在这些情况下,带有更长电缆的特殊探头可能是首选解决方案。 请联系 Lake Shore 以获取有关使用长达 100 英尺(30.5 m)的定制电缆的探头的信息。
警告
有时环境磁场非常高,必须采取额外的预防措施以防止对用户造成伤害。
高斯计和探头电缆连接器均含有铁质材料; 因此,可能会对它们施加足以移动仪器或连接器的物理力。 在这种情况下不应使用高斯计,并且必须将其从现场移除。 在探头连接器必须暴露于如此强场的情况下,请使用强力胶带或机械支架固定连接器。
关于Lake Shore 高斯计的相关视频介绍,请添加官方抖音号:上海懿宏科学仪器