カスタムデザイン超電導マグネットシステム

オックスフォード・インストゥルメンツは、非常にチャレンジングなカスタム設計型超電導マグネットの世界的プロジェクトの多くで成功を収めており、そのことを誇りに思っています。これは、当社の世界を牽引するマグネットや極低温技術、プロジェクト管理、製造技術、顧客サポートによって支えられています。 当社のマグネットエンジニアと製造チームから作られる、当社専門家チームは、各顧客のニーズと予算に合うマグネットシステムを提供することに焦点を置いています。

当社が提供する超電導マグネットシステムは中性子散乱、X線回折、光学分光、μSR、UHV環境、固体NMR、ESR / EPR、浮揚技術、ジャイロトロン、SPMおよびAFM環境、材料加工などを含む多彩な用途でご利用いただけます。

特別なご要望がありましたら、当社までご連絡ください。

オリジナルマグネットの例

マグネットシステム/アプリケーション
新しいデザインの再凝縮デュワーを用いた、VTI付き6/2/2 Tベクトル回転マグネット(6 Tソレノイド/ 2 Tスプリットペア/ 2 Tスプリットペア)。本システムは静的な条件下での予備冷却能力による、完全な再凝縮(本当に蒸発なし)が可能となっています。また、特別なHTS電流線セクションを設けることによって、リード線に電流が流れていても、システムが再凝縮を行うことが可能となっています。 チェコ共和国
x、y軸の光アクセスつき3/3T(2×3Tスプリットペア、磁場方向はz軸とx軸)ベクトル回転マグネットシステム。当社の有名製品であるSpectromagRクライオスタットに基づいた、z軸方向からのVTIによる試料ローディング。 ポーランド
新しいデザインの再凝縮デュワーを用いた、17 T@4.2 K、18 T@2.2 KVTIつき再凝縮マグネットシステム。本システムは静的な条件下での予備冷却能力による、完全な再凝縮(本当に蒸発なし)が可能となっています。 スイス
x、y軸の光アクセスつき5/1/1 T(3×スプリットペア、z軸に5 T)ベクトル回転マグネットシステム。当社の有名製品であるSpectromagRクライオスタットに基づいた、z軸方向からのVTIによる試料ローディング。 中国

高温超電導(HTS)コイルのテストや開発のための特別な広角ボアソレノイドマグネットシステム

  • HTSインサートコイル局所的にかかる荷重に耐えられるよう、特別に強化されたコイル構造を持った超電導マグネット
  • 8.5 T at 4.2 K, 10 T at 2.2 K
  • マグネット用コールドボアは147mm径
米国
ミューオンスピン共鳴(μSR)分光用高均一磁場スプリットペアマグネットシステム
  • 8 T @ 4.2 K and 9.5 T @ 2.2 K
  • 広い磁場領域に渡って均一性を維持するための、独立シムと書き換え可能なカスタムソフトウェア
  • LPF排気の再凝縮を含む再凝縮システム
スイス
二つの9 T消磁ソレノイドつきKelvinoxRHA希釈冷凍機/マグネットシステム。核消磁冷却のために、二つのマグネット間のカップリングを最小にしています。 英国

 

3-3-3ベクトル回転マグネットの例

光アクセスつき3/3/3 Tベクトル回転マグネットシステム

このカスタム設計ベクトル回転マグネットシステムは、通常のベクトル回転マグネットの構造とは異なります。一般的なマグネットでは、一つのソレノイドコイルと、一つあるいは二つのスプリットペアコイルが付いているという構成となりますが、本製品は、三つの直行するスプリットペアマグネットコイルが付いているという点が特長となっています。これは、1.5K-300Kにおけるストレートスルーな水平(x、y)方向の光アクセスと垂直z軸方向のサンプルアクセスとサンプルローディングを提供します。


明らかに"低い"磁場であるにもかかわらず、マグネットの設計は平凡なものではありません。それは、異なるベクトルの組み合わせによるコイル間の大きなねじり力が働くためです。慎重な三次元応力解析によって、マグネットが球面上360度全方位について、最大3Tの任意の磁場ベクトルを実現できる設計を作り出すことに成功しました。

コンパクトな配置でマグネットに装着できるよう、z軸、y軸、x軸のコイルペアは、下図のように互いの内部にネストされています。各コイルペアは、独自の永続モードスイッチが装着されています。

本クライオスタットは、光学およびビームライン測定用のOxford Instruments社低損失デザインを取り入れています。ビーム経路内の光学素子の数を減らすために、放射シールドには窓がないのですが、凹角ボアチューブが取り付けられており、放射による熱負荷を減らします。このクライオスタットのデザインは、蒸発のないヘリウム再凝縮システムとしても提供されています。

3 TμSRマグネット

ミューオン共鳴(μSR)分光用3T高均一磁場マグネットシステム

このマグネットシステムは、ミューオンスピン共鳴分光において、お客様の新しくアップグレードしたビームラインに対応するために、2009年に提供されました。本マグネットシステムは、高い磁場均一性と低いドラフト率を誇る3Tスプリットペアマグネットで、低損失クライオスタットのテールセットに取り付けられています。

マグネットは高レベルでの磁場均一度の補正をするように、独立シムコイルを内蔵しています。本製品の用途においては、残留磁場効果を取り除くことが重要であるため、"ゼロ磁場'コイルがマグネット内部に配置されています。

クライオスタットは、オックスフォード・インストゥルメンツの標準的NMR用低損失クライオスタットに基づき、お客様のシステム仕様に関する特定の要件に合うよう修正を加えております。そうすることで、 14日以上の液体ヘリウム保持時間を実現しています。室温でのアクセスは水平面内の2つの直交する方向に沿って設けられています。サンプルクライオスタット用の真空封止面と取り付け穴は、ビームラインと検出器とを統合できるようにボア管端のフランジに備わっています。 3 Tesla high homogeneity magnet

本マグネットシステムの成功の鍵は、クライオスタットテール内にあるマグネットコイル(右)の、非常に厳しいクリアランスと高精度なアライメントの要件を達成する点にあります。ボアの両端の磁場プロットを比較することで、ボアの軸と比較した磁束密度ベクトルの角度偏差は0.03°未満と算出されています。これは、要求事項が0.2°未満であるのと比較して非常に性能が高いものとなっています。

ミューオンスピン共鳴(μSR)分光法

μSR分光への広範なアプリケーションとしては、磁性材料、半導体、超電導体のより深い理解を得るよう、バルク材料の原子レベルでの構造や運動のプロセスを調べる強力な磁気プローブとして用いることができます。 正ミューオンのビームは、ビームを照射された材料内にできる局所磁場の周りで、歳差運動しながら整列するスピンによって作られます。ミューオンは崩壊してポジトロンになり、ポジトロンはミューオンスピンの方向に放出されます。 ポジトロンが放出された方向を測定することにより、試料内部の磁場がミューオンのスピンにどのような影響を及ぼしたか調査することができます。

2.2 K再凝縮マグネットの例

ミューオンスピン共鳴(μSR)分光用高均一磁場スプリットペアマグネットシステム

このマグネットシステムは8 T(4.2 K)および9.5 T(2.2 K)で、高い磁場一様性、特定の磁場プロファイルを、水平室温ボアチューブ内で実現します。磁場調整はボア内の磁場軸と機械軸の間で精確に行われます。

このマグネットシステムの特有の狙いは、非常に弱い磁場から最大9.5 Tまで磁場均一性を維持できるようにすることでした。電マグネット用電源を制御することにより、磁場によるシム電流を自動的に設定するようカスタマイズされたソフトウェアを独立シムと組み合わせて使用することによりこれは達成されました。
TNb3Snに頼ることなく上限磁場を達成するために、ラムダポイント冷凍機(LPF)システムを用いました。メインの液体ヘリウム浴は4.2 K、大気圧で保たれるので、パルス管(PTR)再凝縮システムは、静的な状態の間では、液体ヘリウム消費量をゼロに抑えることができます。さらに、PTRが放射シールドを冷やすため、ユーザーが液体窒素の再充填のためにビームライン上を通る必要がなくなります。

再凝縮システムは、LPFの排気をマグネットシステムに再循環し、液化させるのに十分なパワーを持っているので、マグネットをずっと2.2 Kに保ちつつ全ヘリウムを再凝縮させることができます。

  Picture gallery

3/3 (2 x 3 T split pair, field directions in z- and x-axis) vector rotate magnet system

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11-Tesla-Horizontal-Magnet

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Custom magnet

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Demagnetisation magnet

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Dual mode horizontal field split pair magnet system for neutron scattering

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Actively Shielded high homogeneity 12.5 T magnet

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High homogeneity magnet System for muon resonance (μSR) spectroscopy

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Levitation-magnet

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Magnet-for-magnetic-seperation

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Neutron-scattering-magnet

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Recondensing magnet system(at 2.2 K) for muon spin resonance

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UHV-custom-magnet

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12 T X ray UHV magnet

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専用スペアとアクセサリー

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Mercuryサポート

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