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MCS560系統(tǒng)技術參數(shù):
型號 |
MCS560 / MSC560S |
磁場線圈 |
尺寸根據(jù)需求和干擾磁場波動范圍定制 |
磁場消除方向 |
X、Y、Z全方向 |
磁場測量范圍 |
±100 μT |
磁場測量精度 |
0.1%讀數(shù)±0.1nT |
磁場消除范圍 |
≤5μT(與磁場線圈相關) |
頻率帶寬 |
DC~3kHz(與磁傳感器感知單元相關) |
干擾磁場衰減系數(shù) |
優(yōu)于40dB |
消除噪聲限值 |
0.5nT (RMS) |
信號輸出接口 |
BNC、RS232、以太網(wǎng) |
顯示 |
4.3寸液晶顯示屏 |
供電需求 |
220VAC、50Hz |
功能 |
1) 單位選擇功能;
2) 地磁場抵消功能;
3) 特定磁場復現(xiàn)功能(500nT、1000nT、1500nT);
4) 干擾磁場消除后,恒定磁場實時測量功能;
5) 干擾磁場消除后,交變磁場實時測量功能。 |
上位機軟件 |
可設置磁場發(fā)送命令、設置消磁參數(shù)、計算消磁效果、超限報警、記錄環(huán)境磁場波動 |
安裝要求 |
1)根據(jù)安裝地干擾磁場波動范圍選擇磁場線圈尺寸;
2)根據(jù)干擾磁場頻率分布選擇磁傳感器感知單元;
3)需要現(xiàn)場安裝并調(diào)試。 |
簡述:
當今的高性能電子束相關的設備對變化的環(huán)境磁場非常敏感,比如激光與離子束3D打印設備、電子顯微鏡、等離子切割機。當環(huán)境磁場發(fā)生變化時,電鏡中的電子束會偏轉,從而導致打印歪曲偏離、電子顯微鏡分辨率下降和圖像失真。MCS560主動消磁系統(tǒng)通過動態(tài)創(chuàng)建幾乎相等且方向相反的磁場來穩(wěn)定電子束相關的設備周圍的環(huán)境磁場,改善各種電子束、離子束設備周圍惡劣的磁場環(huán)境,保障設備使用環(huán)境要求。
MCS560主動消磁系統(tǒng)主要由磁傳感器感知單元、磁場線圈、磁場控制單元、磁場顯示單元等部分組成。
MCS560主動消磁系統(tǒng)分為通用版(MCS560)和智能版(MCS560S)兩種。通用版消磁系統(tǒng)面板上設有X、Y、Z三個按鈕,通過按鈕控制實現(xiàn)環(huán)境干擾磁場的消除及磁場鎖定。智能版消磁系統(tǒng),開機運行后,根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境干擾狀態(tài),系統(tǒng)內(nèi)置算法自動實現(xiàn)干擾磁場的消除及磁場鎖定。
MCS560主動消磁系統(tǒng)說明
1、系統(tǒng)組成
主動消磁系統(tǒng)主要由磁傳感器感知單元、磁場發(fā)生單元、磁場控制單元、顯控單元等構成等幾部分組成:
磁傳感器感知單元,通常選用三維磁通門傳感器,根據(jù)場景選用合適量程和噪聲等級;
磁場發(fā)生單元,通常選用三維亥姆霍茲線圈,根據(jù)需求定制;
磁場控制與顯示單元,主動消磁系統(tǒng)的核心。
2、工作原理
通過三分量磁通門傳感器實現(xiàn)雜散磁場的感知,并將感知到的信號送入智能磁場控制單元;智能磁場控制單元實時產(chǎn)生一個電流信號,該電流通過磁場產(chǎn)生單元產(chǎn)生與雜散磁場方向相反、大小相等的磁場,在工作區(qū)實現(xiàn)了磁場的疊加從而得到穩(wěn)定的磁場環(huán)境。
3、磁場產(chǎn)生單元
磁場產(chǎn)生單元實際上就是三軸磁場線圈,該線圈用以產(chǎn)生與雜散磁場方向相反、大小相等的磁場。磁場產(chǎn)生單元結構根據(jù)場地的需要可以多樣化安裝。一般需要預埋在墻體內(nèi),將其穿入不導磁的圓管后埋入墻體。由于磁場是矢量,通常需要在X、Y、Z三個方向產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。
4、磁傳感器感知單元
綜合考慮磁場抵消后磁場的噪聲、穩(wěn)定性和抵消磁場帶寬的要求,選擇合適的三分量磁通門傳感器實現(xiàn)磁場感知功能?!疽杂脩魧嶋H要求或者勘測場地后測試數(shù)據(jù)為準】
以球差校正透射電鏡為例,通??刹捎酶呔热S磁通門傳感器F901。
軸數(shù) |
3 (XYZ右手坐標系) |
|||||
量程 |
X, Y, Z |
±70μT |
±100μT |
±200μT |
±500μT |
±1000μT |
矢量R |
121μT |
173μT |
346μT |
866μT |
1732μT |
|
電壓輸出誤差 |
<±0.5% |
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噪聲等級 |
10 to 20pT rms/√Hz at 1Hz |
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啟動時間 |
150ms |
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預熱時間 |
15mins |
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模擬輸出 |
±10V (單端輸出) |
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靈敏度 |
143mV/μT |
100mV/μT |
50mV/μT |
20mV/μT |
10mV/μT |
|
溫度系數(shù) |
<±100ppm/℃ |
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正交性誤差 |
< 1° |
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線性誤差 |
<0.01%(最小二乘法擬合) |
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頻率響應(-3dB) |
DC- 9kHz |
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磁滯 |
<2nT (暴露于高達兩倍量程的磁場環(huán)境) |
5、磁場控制與顯示單元(Magnetic Control and Display UNIT)
磁場控制單元是主動消磁系統(tǒng)的核心,主要通過高精度傳感器感知的磁場信號,進而通過快速跟蹤算法實時消除磁場的擾動,保證工作空間磁場基本處于穩(wěn)定無波動狀態(tài)。
磁場控制單元采用220V交流供電,非常容易在實驗室內(nèi)應用。
6、上位機軟件
上位機軟件功能如下:
1) 設置磁場發(fā)送命令;
2) 設置消磁參數(shù);
3) 計算消磁效果;
4) 超限報警;
5) 記錄環(huán)境磁場波動。
典型應用場合
●離子束清洗刻蝕設備、掃描式電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)成像質(zhì)量、電子探針顯微分析儀(EY-MA)、離子探針分析儀(IPA)等電子束、離子束設備周圍惡劣的磁場環(huán)境,保障設備使用環(huán)境要求。
● 磁屏蔽室,構建極低磁場噪聲的空間,用于醫(yī)學科研領域腦磁、心磁等生物磁性研究和古地磁研究。
● 磁傳感器測試、校準的場合,用于各類直流、交流、動態(tài)磁場產(chǎn)生系統(tǒng),提高復現(xiàn)磁場的穩(wěn)定性和準確性。
● 構建磁場定向裝置周圍穩(wěn)定均勻的地磁環(huán)境。
● 電子束3D打印工作間、等離子加工車間、半導體潔凈室。