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申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本申请公开了一种大尺寸物体交流磁化率的测量装置及其测量方法，其中，测量装置包括：磁场产生机构，包括几何中心重合且半径不同的两对亥姆霍兹线圈，两对亥姆霍兹线圈通入频率间隔变化的反向正弦电流，用于产生覆盖样品所在区域的均匀磁场和远离样品的磁场幅值零点；相位参考机构，用于提供并测量与均匀磁场同相位的参考相位；控制机构，用于根据参考相位以及磁场测量机构测得的线圈残余背景磁场和叠加场的幅值和相位，计算样品在不同正弦电流频率处的磁化率的相位和模值。本申请能够对厘米级以上的大尺寸物体进行交流磁化率测量，能够提供交流磁化率测量所需的均匀磁场，同时能够降低交流磁矩不均匀分布带来的测量误差。

主权项：1.一种大尺寸物体交流磁化率的测量装置，其特征在于，包括磁场产生机构、磁场测量机构、相位参考机构和控制机构；所述磁场产生机构，包括几何中心重合且半径不同的两对亥姆霍兹线圈，半径小的亥姆霍兹线圈设置在半径大的亥姆霍兹线圈的内侧，两对亥姆霍兹线圈通入频率间隔变化的反向正弦电流，用于产生覆盖样品所在区域的均匀磁场和远离样品的磁场幅值零点；所述磁场测量机构，设置在所述磁场幅值零点处，其到两对亥姆霍兹线圈几何中心的距离大于10倍样品沿磁场方向的尺寸，用于当样品远离和靠近时测量其所在位置点处的磁场和相位；其中，样品靠近时，样品位于所述磁场产生机构产生的磁场均匀区；所述相位参考机构，用于提供并测量与均匀磁场同相位的参考相位；所述控制机构，用于根据所述参考相位，以及样品远离和靠近时所述磁场测量机构测得的磁场和相位，计算样品在不同正弦电流频率处的磁化率的相位和模值，得到样品在一定频率范围内的磁化率频谱分布；当样品远离时，磁场测量机构测量得到线圈残余背景磁场的幅值Bz0和相位0；当样品靠近时，磁场测量机构测量得到线圈残余背景磁场和样品在均匀磁场作用下产生的感应磁场的叠加场的幅值Bz2和相位2；样品在正弦电流频率为ω处的磁化率的模值的计算公式为： ；感应磁场的幅值Bz1和相位的计算公式为： ； ；样品在正弦电流频率为ω处的磁化率的相位的计算公式为： ；式中，r为相位参考机构测得的参考相位；A为线圈残余背景磁场的相位值，；为叠加场的相位值，；K为与磁场测量机构和两对亥姆霍兹线圈几何中心两者相对位置有关的常数矩阵；V为样品的体积；H为均匀磁场的大小。

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权利要求：

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