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超電導マグネット技術

無冷媒式製品の継続的な開発と、超電導マグネット極低温システムの設計、製造、サポートにおける独自の深い技術的専門知識と実践的な製造経験により、お客様の特定の用途や実験ニーズに合わせた高い信頼性のカスタム設計マグネットの製造が可能です。

超電導マグネット技術は、1959年の創業以来、オックスフォード・インストゥルメンツの中心であり続けています。私たちは、この資産を誇りに思うと同時に、それに依存することなく、新しい挑戦に挑み続けています。当社の超電導マグネットシステムは、比較的シンプルなソレノイドマグネットから複雑なスプリットペアやさらに複雑な特殊要件マグネットシステムまで、当社の深くて幅広いマグネットノウハウを応用し、物理科学と生命科学の両方の多くのアプリケーションにおいて独自の世界トップレベルの仕様をお客様に提供しています。

私たちの技術は無冷媒式技術Cryofree®と「ウェット」式液体ヘリウム冷却マグネットの両方を含み、お客様、アプリケーション、マグネットの設計要件に適した冷却ソリューションを適用しています。私たちの専門家チームは、お客様が技術と予算のトレードオフを乗り越えて、システム要件を実現可能な仕様と設計に発展させることが可能です。

中性子散乱

中性子散乱用の試料環境には、ビームライン設備の要求に応じて、ヘリウム再凝縮型、クライオフリー型、または従来のヘリウム冷却型クライオスタットと技術的に非常に高度なコイル形状を持つ超伝導マグネットシステムを使用するのが一般的です。これらは、広回折角度垂直磁場システムから小角散乱(SANS)水平磁場システムまで幅広く、通常、可変温度インサート(VTI)と低温二次インサート(希釈冷凍機または3Heインサート)の両方が含まれます。このようなスプリットペアマグネットの設計及び製造技術には、高磁場、広角スプリットペアシステムにおけるアクティブシールド、偏極中性子実験に対応した非対称およびデュアルモード(対称/非対称を選択可能)マグネットが含まれています。

超高磁場・HTSコイル開発用ワイドボア "アウトサート "マグネット

科学研究において、多くの用途で超高磁場が必要とされる中、高温超電導(HTS)コイルと従来の低温超電導(LTS)NbTiおよびNb3Sn導体コイルの組み合わせは、LTS単体マグネットの限界を超え、高電力消費の常電動マグネットに代わる全超電導マグネットへの道として急速な発展を続けています。当社のマグネット技術は、高磁場と広いマグネットボアの組み合わせにおいて、最大数MJの高い蓄積エネルギーを実現し、運転の信頼性と安全で再現性のあるクエンチ管理を可能にする重要な技術開発が含まれています。代表的な製作例として、12T/320mm、15T/250mm、19T/150mmの磁場とボア径の組み合わせがあります。

XMCD、XASを含むX線アプリケーション

X線実験用には、中性子散乱装置と同様の技術、すなわち幅広い散乱角度に対応するスプリットペアマグネットが有効です。さらに、超高真空設計と高速励磁、多軸マグネットにより、XMCDのような高速磁場反転実験にも対応することができます。このような場合、試料はUHV空間の温度可変コールドフィンガーで冷却され、メインシステムを流れる液体ヘリウムから冷却されます。

ダークマターの研究

特に暗黒物質研究のアクシオン探索分野では、磁場体積積(B2.V)が検出器空洞のQファクターの主要因となるため、実験に応じて高磁場と広いマグネットボアの組み合わせを設計し、100 mKにおいて最大1000 μWまでの高冷却出力希釈冷凍機を組み合わせ、従来の液体ヘリウムまたは無冷媒冷却を利用して、実験することが可能です。

特殊実験向けラボ用研究システム

私たちは、すべての実験が標準的な構成で対応できるわけではないことを認識しています。このような状況に対して、当社では、4.2Kで20Tまでの市販の最高磁場のコンパクトマグネットシステム、大きな実験スペースを必要とするシステム-例えば、回転可能なSPMヘッドを可能にする18T/150mmマグネットボア、高磁場/大口径2軸および3軸ベクトル ローテート マグネット-例えば、12/3/1T/77mmボアまたは3軸オプティカルアクセス3/3/3Tをご提供することが可能です。

材料加工と磁気浮上

タービンブレードなどの先端材料開発や液体ヘリウムなどのエキゾチックな研究など、高磁場マグネットの用途では、意図的に設計された磁場勾配により、T2/mで測定した高磁場勾配積B.dB/∂zを生成し、ローレンツ力を反磁性または常磁性の物質に対して作用させることができます。高磁場勾配積によって生じるローレンツ力は、その大きさによって、重力に打ち勝って物質を浮遊させたり、溶融物質の循環を減衰させたりすることが可能です。

固体NMR、EPR、ESRおよび関連アプリケーション

固体核磁気共鳴(SS-NMR)、電子常磁性共鳴(EPR)、電子スピン共鳴(ESR)などのアプリケーションでは、高磁場均一性と高残響性(低ドリフト率)を持つ超伝導マグネットが一般的に利用されています。EPR/ESRシステムには、共振磁場の「微調整」のために追加のSweepコイルを組み合わせることができ、アクティブシールドでは研究室内の漏れ磁場を低減することが可能です。システムは、室温ボア、温度可変インサート(VTI)、または非金属ミキシングチャンバーを備えたKelvinox®TLMトップローディングインサートのような希釈冷凍機を内蔵している場合があります。


リソース

Pathways

バルク材料の特性は、温度、圧力および印加磁場の関数として、電気抵抗測定によって日常的に評価されています。しかし、試料の寸法が小さくなると、試料に対する磁場の向きが重要になります。

磁場配向のためのPATHWAYS。

PATHWAYS - 磁場配向評価のページを見る

App Note:グラフェン・スピン電界効果トランジスタに向けて

シンガポール国立大学(NUS)物理学科、ナノコア&グラフェン研究センターのBarbaros Özyilmaz教授によるTeslatronPTの応用方法

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