本发明公开了一种超导磁体磁场分布测量装置。其中，大齿轮 的中心开孔，通过轴承安装在工作台上；第一支架固定在工作台上， 小齿轮的两端分别通过轴承与工作台和第一支架固定；第一手轮与小 齿轮连接；导轨固定在大齿轮上，滑块安装在导轨上；第二支架固定 在滑块上；螺杆穿过驱动板与驱动板通过螺纹连接，螺杆垂直于工作 台，其两端分别通过轴承与滑块和第二支架固定；固定杆穿过大齿轮 的中心开孔和工作台，垂直于工作台，其一端固定在驱动板上；高斯 计安装在固定杆的另一端；通过转动第一手轮和移动滑块，能使固定 杆的移动轨迹遍

一种环形高温超导磁体传导制冷装置，属于超导磁体传导制冷 装置，通过制冷机进行传导制冷，解决现有环形磁体传导制冷结构存 在的导冷效率低、磁体热稳定性差的问题。本发明包括上导冷盘、下 导冷盘、导冷棒和 N 个导冷单元，导冷棒两端分别与上、下导冷盘固 接，导冷棒上端端部固接有铜块，铜块和上、下导冷盘组成超导环形磁体的主要热沉；N 个导冷单元排列成环形位于上、下导冷盘之间； 上、下导冷盘之间还穿有内侧、外侧导冷杆，用于所述上、下导冷盘 之间导热。本发明可以在制冷机冷量充足的情况下使超导磁体降至预 定的温度，

本发明公开了一种超导磁体出线端的焊接方法，用于高温超导 磁体电流引线中的超导磁体出线端和过渡铜编织带之间的焊接。首先 将超导磁体出线端的表面绝缘剥离，将焊锡丝紧密地螺旋缠绕在超导 带材表面，然后装入铜编织带的套管中。固定好位置后，用环氧挡板 将焊接部分与超导磁体隔开，用电烙铁从铜编织带的一端逐渐向后移 动，反复几次，使内部的焊锡完全熔化，起到固定带材与铜编织带的 作用。待焊锡完全冷却后，将铜编织带的另一端与电流引线连接。最 后将铜编织带固定在环氧筒上。本发明操作简单可靠，既能做到有效 保护超导带材，

本发明提供了一种高温超导磁体非线性分析建模方法，根据磁 体实际模型，建立电磁热耦合分析的 PDE 模型，并根据 PDE 模型求 解结果计算动态电感、电阻等效参数，并获取超导磁体临界电流、最 大温升等关键参量；根据电感、电阻参数与磁体两端压降的数学关系， 利用受控电流源来等效磁体模型，在仿真中任意时刻，磁体的等效电 感、等效电阻及关键参量均与磁体当前状态相关，充分考虑了超导磁 体的非线性 E-J 特性。本发明可以体现系统控制模块与超导磁体的相 互影响，进而分析控制算法对超导磁体响应特性的影响。与传统将

技术成熟度：技术突破 1.原理：结合磁浮列车极端运行工况，充分考虑运行环境的强磁场，深入研究机-电-磁耦合机制，精确调节磁体悬浮姿态，以实现超导磁体在液氮温区（-196℃）自稳定悬浮。 2.创新点： （1）研发国产化低功耗悬浮控制模块，能耗较进口设备降低35%； （2）突破-196℃环境下多系统协同控制技术，填补国内工程化应用空白。 3.应用场景： （1）高速磁浮列车静悬试验台 （2）精密仪器运输平台 （3）航空航天地面测试装备 4.应用案例：前期开发的自由度控制系统，已被合作团队应用且效果较好。

产品详细介绍概述YCB标准磁体系列采用高性能的永磁材料制造，这些高品质的产品具有长期的稳定性， 标准磁体可以稳定的使用在0-70℃之间，温度系数为-0.03%/℃，因为温度系数为负数，所以当温度上升的时候，磁场强度下降。标准磁体的外壳采用高磁导率的材料制成，它能有效的防护外界磁场的干扰影响，同时屏蔽了标准磁场对外界的磁场干扰影响。我们提供的标准磁体从1000高斯到20,000高斯，生产实践工艺成熟，有第三方国家二级军工计量检定证书，标准磁体的均匀性优于±0.5%，永磁材料的选用合理、磁路设计优化，稳定性高，表面度铬（镍），产品美观实用。YCB标准磁体适用于数字特斯拉计（高斯计）探头的单点校准，随时监测数字特斯拉计（高斯计）的工作状态是否正常，携带方便，使用简单。 名称                   标准磁体 适用探头横向探头纵向探头型号 YCB-2000YCB-2000孔尺寸 6mm × 3mm Φ5适用探头宽度< 6mm   厚度 < 3mm<Φ5适用探头长度 > 35 mm > 45 mm磁场强度 2000 mT 2000 mT磁场均匀度优于5*10-3 磁场均匀区Φ5mm体  积 Ф 98mm × 110mm (以实物为标准)重  量 7.5kg备  注因标准磁体的特殊性，磁场强度允许有一定的偏差，数值请以第三方检测证书为准

磁场控制系统主要由磁场发生装置（电磁铁、赫姆霍兹线圈或螺线管等）和程控高斯计及电源组成，这些设备通过串口线连接至电脑，然后通过电脑里的上位机软件对该系统进行控制，控制主要通过两种方式，第一是直接控制电源的输出电流大小，从而控制了磁场强度的大小，而高斯计则将测量值显示并记录在电脑中，用于分析；第二种方式则是通过软件可以直接设置磁场强度的大小，此时电源则会输出稳定电流直至磁场强度达到设定值后会稳定下来。这两种方式均提供了一套可以控制的电磁场系统，并形成系统闭环。   系统配置：   装置 产品 说明 磁场发生装置 赫姆霍兹线圈、电磁铁、螺线管等 高磁场一般选用电磁铁、均匀低磁场选用赫姆霍兹线圈和螺线管 测量装置 高斯计、磁通门计等 一般选用高斯计，特低磁场选用磁通门计（比如1GS及以下） 供电装置 程控电源 根据磁场要求可选用不同精度及稳定性的电源 控制中心 控制软件 控制电流输出及磁场大小，并进行记录和分析  

亥姆霍兹线圈，均匀区体积大，使用空间开阔，操作简便。可实现一维、二维、三维组合磁场，可提供交、直流磁场，电流与磁场有很好的线性关系。适用于各研究所，高等院校及企业做物质磁性或检测实验，应用于材料、电子、生物、医疗、航空航天、化学、应用物理等各个学科，其主要用途：产生标准磁场;地球磁场的抵消与补偿、地磁环境模拟、磁屏蔽效果的判定、电磁干扰模拟实验、霍尔探头和各种磁强计的定标、生物磁场的研究及物质磁特性的研究。   亥姆霍兹线圈的作用是什么？ 亥姆霍兹线圈通常用于产生静态直流或交流均匀磁场。 亥姆霍兹线圈通常由两个半径和匝数完全相同的平行圆形线圈组成，这两个线圈固定在一个公共轴线上，其半径等于它们之间的距离。   亥姆霍兹线圈的工作原理 当两个线圈通入方向相同的电流时，它们会产生磁场。该磁场可以用麦克斯韦方程组描述。由于亥姆霍兹线圈是对称的，因此它产生的磁场沿其轴线均匀分布。 当两个线圈通入反向电流时，磁场叠加会削弱磁场，从而出现磁场为零的区域。   亥姆霍兹线圈的应用 1. 产生标准磁场； 2. 地磁场偏移与补偿； 3. 地磁环境模拟； 4. 磁屏蔽效果判断； 5. 电磁干扰模拟实验； 6. 霍尔探头及各种磁力计的校准； 7. 生物磁场研究； 8. 物质磁性研究。

　　DX-2012R系列表面磁场分布测量仪是结合多极磁环生产厂家和电机企业用户的实际需求，精心设计测试台体并精确控制电机运转而自主研制的表磁分布测量仪器。 　　随着人民生活水平的不断提高和科学技术的不断进步，人们不仅对环形磁材料磁场检测分析有需求，对于多种形状的材料甚至是空间磁场的检验也提出更多的要求和指标。在现有的经济和技术的推动下，我公司应市场要求研发了第四代表磁测量产品——DX-2012RD空间磁场分布测量仪。本设备能够精确的测试空间磁场分布，并且提供XY坐标、P极坐标、3D磁场分布和相对基波进行谐波分析等测试手段，针对现国内外市场对磁产品的多项指标，满足永磁磁体、永磁电机定子或转子、直流磁场线圈、电磁铁等品质的检验。 　　本设备可配多种测试工装（如三维测试探头、旋转平台或载物平台），高同心度设计和探头回位的高精度水平，是该设备品质的保证；产品综合性能达到国际先进水平。目前公司商业化产品的扫描空间800mm*800mm*800mm。 DX-2012RD表磁分布自动测量装置硬件特点 ● 三轴电动控制移动平台，铝合金材料加工，外形尺寸可定制；  ● 步进电机驱动回位精度可达±0.01mm，步进分辨率可达0.01mm; ● 台湾三爪卡盘，同心度优于0.05mm ， ● 旋转角度分辨率：0.01°，回位不确定度：±0.005°； ● 测试速度30-60秒/周（锁定）； ● 数据采集分0.2k/0.4k/1k/2k/4k/10k/20kGs七档自动量程； ● 准确度1.0%，重复性0.3%； ● 分辨率对应各档满量程1.0%（400Gs以下，0.1Gs有效）； ● 配一标准磁场，磁场1000Gs±5Gs，定标精度0.5%，用于磁场校对。   DX-2012RD表磁分布自动测量装置软件特点 ● 基于WindowsXP/WIN7的软件包，扫描检测磁化体的场强； ● 软件能控制3个线性运动和一个旋转运动； ● 操作人员选择要扫描的区域和步进； ● 开机系统具有自我机械调零功能； ● 可自动移动到设定测试点功能并按设定测试步进方式进行连续测试； ● 测试完成，可自动回位到停机点，方便样品的更换。 ● 其他：配套软件DX-2012MDT磁场分布测量软件。   满足功能 ● 各极磁场峰值最大值、最小值和平均值自动测量功能； ● 各极磁极宽度最大值、最小值和平均值自动测量功能； ● 各磁极面积和半高宽测量自动测量功能； ● 旋转磁场零点自动寻找功能； ● 自动输出极坐标图功能； ● 自动输出对应基波谐波分析功能； ● 对同一样品，组合测试点三维磁场分布显示功能； ● 各极角度，峰值，面积列表储存功能； ● 对应磁场B与X/Y/Z长度的磁场分布图； ● 对应磁场B与平面的磁场分布图。 ● 可直接通过E-mail发送彩色的测试报告，非常快捷; ● 可将测试数据输出到EXCEL中，便于对测试结果进行分析。   标准配置与可选配置   DX-2012RD标准配置 DX-2012RD组件 说明 测试平台 包含探头电控调节机构、XYZ电动调节系统、光学电动旋转平台和精密三爪卡盘。 磁场扫描测试主机 包含自动量程高斯计和步进电机驱动控制中心。 配置软件 DX-2012RMT多极分布测试软件和DX-2012MDT平面空间磁场扫描软件。 标准磁场 提供第三方检验报告（100mT）。 其他配置 联想品牌计算机、HP激光打印机一套； 说明：以上标准配置仅作参考，实际产品清单以签订合同为准。   DX-2012RD可选配置 可选配件 说明 纵向霍尔探头 量程范围： 0.2k/0.4k/1k/2k/4k/10k/20kGs七档自动量程 精      度： 对应各档满量程0.5% 准  确 度： 对应各档满量程1.0% 横向霍尔探头 量程范围： 0.2k/0.4k/1k/2k/4k/10k/20kGs七档自动量程 精      度： 对应各档满量程0.5% 准  确 度： 对应各档满量程1.0% 三维霍尔探头 根据客户要求定制 零高斯腔 磁场屏蔽0.001mT；   DX-2012RD行程及测量范围（标准配置） 步进电机驱动轴技术参数 参数 X轴 Y轴 Z轴 位移距离 200mm 200mm 150mm 步进分辨率 0.01mm 0.01mm 0.01mm 回位不确定度 ±0.01mm ±0.01mm ±0.01mm 最大速度 20mm/sec 20mm/sec 20mm/sec   探头技术参数 移动轴 X Y Z 行程（mm) 200 200 150 分辨率（mm)   0.01mm 0.01mm 0.01mm 回位精度（mm）  ±0.01mm ±0.01mm ±0.01mm   DX-2012RD仪器参数（标准配置） 步进电机驱动器性能参数 供电电源  12V ~40VDC 容    量  0.1KVA 输出电流  峰值2.6A/相（Max） 驱动方式  空间矢量双极恒流驱动 励磁方式 十六种细分模式可选 绝缘电阻 常温常压下＞100MΩ 绝缘强度 常温常压下0.5KV，1Min   精密电动旋转平台性能参数 台面直径 100mm 传动比 7.500694 分辨率(8细分) 0.00125° 重复定位精度 ＜0.005° 最大速度 25°/s 步进电机 2相 最大静转矩 40Ncm 最大中心负载 50kg   测试原理 DX-2012R系列表面磁场分布测量仪的测量原理结构框图以DX-2012RD为例，如图所示：        DX-2012RD空间磁场分布测量仪主要由工控电脑（测量软件）、运动控制系统和数据采集系统组成，首先通过工控电脑发送测试命令，控制运动控制系统完成设定的运动轨迹，同时同步控制数据采集系统工作，数据采集系统通过霍尔传感器采集Ｘ、Ｙ、Ｚ方向的数据，然后将数据传送给工控电脑进行数据处理，最后得到三维磁场分布图。 　　DX-2012RA多极磁环表磁分布测量仪的测量原理结构框图与DX-2012RD相比，没有X、Y、Z三轴控制系统，也不配置三维高斯计，使用的是一维的测试探头。 　　DX-2012RB龙门式表磁分布测量仪的测量原理结构框图与DX-2012RD相比，基本相同，只是不配置三维高斯计，使用的是一维的测试探头。 　　DX-2012RC机柜式表磁分布测量仪的测量原理结构框图与DX-2012RD相比，也基本相同，只是不配置三维高斯计，使用的是一维的测试探头。

超导体临界磁场是指在外加磁场下超导态转变成正常态所需的磁场强度。它是超导的基本性质之一，也是决定超导体应用的一项重要指标。第一个被发现的超导体——水银，它的临界磁场仅有几十毫特斯拉。近年来人们发现，某些厚度仅有几个原子层的薄膜可以在几十特斯拉的磁场下保持超导，这大大超出了人们的预料。为了解释这个现象，人们提出了伊辛配对机制，认为这是由于这一类特殊材料的晶格不具备中心反演对称性，参与超导配对的电子具有了锁定的自旋取向所致。在此框架下，人们通过在非中心对称的材料中寻找，又发现了多个具有巨大临界磁场的超导体。然而，也有人认为这完全是材料维度效应所导致的，挑战了伊辛配对机制。同时，伊辛超导理论的一个重要预言——临界磁场的低温发散行为也一直未被实验验证。最近，清华大学物理系张定副教授和薛其坤教授领导的中德合作团队，打破了此前理论的限制，首次在具有高对称性的材料——锡烯薄膜中观测到了数倍于理论预期的临界磁场，并清晰地观测到了温度逼近绝对零度时临界磁场的发散行为，给出了伊辛超导非常强的证据。北京时间3月13日，相关研究成果以《锡烯薄膜中的第二类伊辛配对机制》（“Type-II Ising pairing in few-layer stanene”）为题在线发表于《科学》（Science）上。图1. 实验测得的锡烯超导中奇异的上临界磁场行为。颜色代表样品的电阻（紫色区间为正常态，深蓝色区间为超导）。圆圈标出了不同温度下的上临界磁场。实线和虚线代表了不同的理论模型，其中红色为本工作中提出的第二类伊辛配对机制。左下和右上的示意图分别画出了锡烯的原子结构和能带。薛其坤教授研究团队长期从事原子级可控的高质量薄膜的制备和物性探索，在二维超导领域发现了单层铅膜超导、单层铁硒/钛酸锶界面高温超导和双原子层镓膜超导的格里菲斯奇异性等。2018年，团队核心成员张定副教授等人首次发现灰锡薄膜—锡烯—具有超导电性（ 《自然-物理》Nature Physics, 14，344（2018）），随后发现其面内上临界磁场超过了常规超导体的上限—泡利极限。为了进一步深刻理解锡烯的二维超导特性，研究团队与德国马普固态研究所的约瑟夫-福森（Joseph Falson)博士和尤根-斯密特（Jurgen Smet）教授合作，利用极低温强磁场下原位旋转测量技术，系统测量了不同厚度锡烯样品在近乎整个超导温度区间上临界磁场的变化行为，发现上临界磁场不仅超出泡利极限，而且在温度逼近绝对零度时仍无饱和迹象，这是典型的伊辛超导行为。由于锡烯具有中心反演对称性，这些行为不能用现有的伊辛超导理论解释。为了理解这一令人困惑的现象，清华大学物理系徐勇副教授和北京师范大学刘海文研究员等开展了深入的理论研究。论文链接：https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/11/science.aax3873