PPMS(综合物性测量系统)磁体屏蔽

PPMS(综合物性测量系统)磁体屏蔽 - 磁屏蔽

综合物性测量系统(PPMS, Physical Property Measurement System)是Quantum Design公司推出的材料物性综合测量平台,可在1.9 K – 400 K的宽温区及±14 T的强磁场下,全自动测量样品的电阻率、霍尔系数、磁化率、比热、热输运等多种物性。该系统广泛应用于超导材料、磁性材料、热电材料等前沿研究领域

PPMS的核心是超导磁体系统——无论是9 T、14 T还是更高场强的磁体,在工作时都会在周围空间产生强杂散磁场(stray field) 。若不加以控制,这些杂散场会干扰实验室中其他对磁场敏感的仪器(如SQUID磁强计、AFM、STM等),同时外部环境的磁场波动也会反过来影响PPMS自身的测量精度。

PPMS系统的磁屏蔽方案采用双重防护机制

第一重:系统集成磁屏蔽。PPMS DynaCool的低温恒温器(cryostat)安装在一个钢制外壳内,该外壳本身即作为磁屏蔽体,有效降低恒温器外部的杂散磁场。对于9 T型号的DynaCool,集成磁屏蔽可将5高斯线(5 gauss line) 维持在低温恒温器机柜表面附近,使得系统可以安装在靠近其他敏感仪器的位置,大幅优化实验室空间利用率。VersaLab系统同样配备集成磁屏蔽,将5高斯线保持在PPMS VersaLab机体内部

第二重:外部杂散场控制。PPMS系统建议与大型铁磁性物体保持至少1米的距离,并远离含钢筋的混凝土墙壁。所有外部电子设备必须位于50高斯线之外

对于更高要求的用户,还可额外加装多层高磁导率坡莫合金磁屏蔽罩,进一步提升屏蔽效能,将系统对外部环境的磁场影响及外部环境对测量的干扰降至最低


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