有令得所以,根据磁通改变前后磁通表的指针偏转角的变化,可以决定磁通的变化量。第30页,共52页,星期日,2025年,2月5日七、核磁共振法根据塞曼(P.Zeeman)效应原理,在外磁场的作用下,原子的能级将发生分裂,当用一个等于塞曼跃迁频率的电磁场作用在原子上时,塞曼能级之间将发生感应跃迁,这种现象称为磁共振。理论和实验证明,塞曼能级分裂的能量与外磁场的磁感应强度成正比。因此,只要测量出磁共振时施加的磁场的频率,就可求得能级分裂的能量,从而可确定外磁场的磁感应强度。由于频率可以测量得非常准确,所以利用磁共振法可以准确地测量磁场。返回本章首页第31页,共52页,星期日,2025年,2月5日八、超导测量法超导结超导结超导测量法是利用超导结的临界电流随外磁场周期起伏变化的现象来实现磁场测量的,如图所示。在超导结两端加上电源,电压表无显示时电流表显示的电流为超导电流,电压表开始有显示时电流表所显示的电流为临界电流。第32页,共52页,星期日,2025年,2月5日当加入磁场后,临界电流将有周期性起伏变化,其极大
值逐渐衰减,振荡的次数乘以磁通量子即透入超导结的磁通
量。因为磁通与外磁场成正比,求出磁通也就求出了磁场。
若磁场有变化,则磁通也变化,临界电流的振荡次数乘以磁
通量子就可反映磁场变化的大小。因此,通过测量利用超导
结可测量磁场的大小及变化。由于低温较难达到,为了使超导材料具有实用性,现有超导测磁仪器主要是对高温超导进行测量。超导量子干涉装置(SQUID)是典型的高温超导测磁仪器,是目前灵敏度最高的低强度磁场测量仪器。超导测量法适应的磁场频率范围很宽,能响应的磁场频率变化在0~1000MHz之间。第33页,共52页,星期日,2025年,2月5日第三节铁磁材料静态磁性的测量铁磁材料的静态磁性是指磁性材料在直流磁场磁化下的磁特性,即磁性材料的直流磁化曲线、磁滞回线以及由这些曲线所定义出的磁参量,如剩磁、矫顽力、磁导率等。一、测量样品1.闭路样品2.开路样品3.样品的去磁动画演示二、磁感应强度的测量测量样品内部的磁感应强度一般都采用测量线圈,使测量线圈紧贴样品表面密绕在样品的均匀磁化部分,如图所示。第34页,共52页,星期日,2025年,2月5日根据冲击法或感应法测
出样品的总磁通,在沿截面均匀磁化的条件下,样品中的磁感应强度为由于测量线圈和样品表面之间可能存在气隙,测得总磁通中包含气隙磁通在内,按上式算出的B就会偏大,为消除这种误差,可采用修正后的公式计算,修正后的公式为测量线圈的绕法第35页,共52页,星期日,2025年,2月5日三、磁场强度的测量1.扁平线圈法通过测量紧贴样品表面空气中的磁场强度就能完全确定样品内部的磁场强度。用扁平线圈测量样品内部的磁场强度,通过测量线圈的磁链样品表面内外的磁场强度用扁平线圈测量磁场强度的电路得样品中的磁场强度第36页,共52页,星期日,2025年,2月5日2.双层同轴线圈法如图,两层线圈的匝数相同,均为N匝,内层线圈紧贴样品表面,外层线圈与内层线圈之间垫着绝缘片。内层线圈的面积为S1,外层线圈的面积为S2,穿过内层线圈截面的磁通为样品内部的磁通,穿过外层线圈截面的磁通等于样品内部的磁通再加上的环形面积中穿过的磁通,该磁通为当两层线圈反向串接时,它的总磁链为两者磁链之差则样品内部的磁场强度为第37页,共52页,星期日,2025年,2月5日第1页,共52页,星期日,2025年,2月5日最早的磁场探测器已有2000多年的历史,通过感应地球磁场辨识方向或为舰船导航。随着磁学和电学的发展,特别是磁学与电学之间相互关联现象和规律的发现和应用,使磁性测量技术得到迅速的发展,逐渐成为电磁测量技术的重要组成部分。磁性测量技术主要包括三个方面的内容:1.磁场和磁性材料的测量;(宏观)2.分析物质的磁结构,观察物质在磁场中的各种磁性效应;(微观)3.非磁量的磁测量。(边缘)本章主要介绍磁场和磁性材料的基本测量原理和测量方法。第2页,共52页,星期日,2025年,2月5日第一节磁性测量的基本知识一、磁感应强度和磁通