磁学有关的仪器
磁法勘探
磁法勘探仪器-正文磁法勘探中用来测量磁场强度和磁性参数的仪器分类磁法勘探仪器种类很多。
按测量目的不同，可分为测量磁场强度的磁力仪和测量岩（矿）石磁参数的磁力仪两大类。
前一类磁力仪配置专门装置后也可用于磁参数测定。
在测量磁场强度的磁力仪中，根据测量磁场是标量（或模量）还是矢量的不同，可分为标量磁力仪和矢量磁力仪。
质子磁力仪和光泵磁力仪本质上是标量磁力仪，它们可测量地磁场的总强度模量。
其他磁力仪为矢量磁力仪，如垂直或水平磁秤，测量地磁场在垂直或某一水平方向的差值，磁通门磁力仪测量地磁场在某方向的强度，超导磁力仪测量垂直于超导环平面方向上的磁场的差值等。
此外，质子磁力仪和光泵磁力仪可测定磁场强度的绝对值属绝对测量仪器，但也可用作相对测量。
其他类型的磁力仪是相对测量仪器。
根据应用领域不同，可分为航空、卫星、海洋、地面及钻井磁力仪。
根据仪器结构不同可分为机械式和电子式。
按照发展历史和应用的物理原理,可把磁力仪分为3个世代。
第一代磁力仪应用永久磁铁或感应线圈,如磁秤;第二代磁力仪应用高导磁性材料或原子、核子的特性以及复杂电子线路，如原子磁力仪、光泵磁力仪；第三代磁力仪利用低温量子效应，如超导磁力仪。
测量磁场强度的磁力仪常用的有以下5种：①磁秤。
是机械式磁力仪。
利用一个可绕固定轴自由旋转的磁棒，其偏转角的大小与外磁场强度成比例的关系来测量磁场大小。
由于用重力矩来平衡磁力矩，所以只能测垂直（或水平）地磁场相对于一个固定点的改变值。
利用磁棒放置位置的不同可以分别测定垂直磁异常和水平磁异常，其相应的仪器为垂直磁秤和水平磁秤。
②磁通门磁力仪。
或称饱和式磁力仪。
它是一种电力磁力仪。
它利用高磁导率的坡莫合金作灵敏元件，在弱磁场中就能达到磁饱和。
灵敏元件的磁芯为闭合磁路，在其两边绕以匝数相同、绕向相反的激励绕组，其外绕以讯号绕组。
对激励绕组给以交变电压，使灵敏元件达到近于饱和，若无外磁场存在，则两边磁芯产生的磁通波形对称而反向，这时讯号绕组将没有感应电压输出。
化学实验中的核磁共振仪器
化学实验中的核磁共振仪器核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种常用的化学分析技术，广泛应用于有机化学、生物化学、药物研发等领域。
核磁共振分析的关键在于核磁共振仪器的运用。
本文将重点讨论化学实验中的核磁共振仪器的原理、使用方法和一些应用实例。
一、核磁共振仪器的原理核磁共振仪器是通过核磁共振现象来获取样品的分子结构和成分信息的仪器。
其原理基于核自旋的特性，当一个核自旋处于外加磁场下时，能够发生能量状态的跃迁。
核磁共振仪器利用磁场、射频脉冲以及探测技术，实现对核自旋的激发和检测。
在核磁共振实验中，我们通常使用的主要仪器包括核磁共振仪、自动化控制系统、冷却系统、高频射频供电系统等。
二、核磁共振仪器的使用方法1. 样品的制备与处理在进行核磁共振实验前，我们需要准备样品并进行处理。
一般来说，样品应选择纯度高、溶解度好、含水量低的化合物。
在使用核磁共振仪器进行实验时，样品通常需要溶解在溶剂中，并遵循一定的溶剂比例。
溶剂的选择要根据样品的性质来确定，通常使用的溶剂有氘代古钠、氘代二氯甲烷等。
在样品制备过程中，还需要注意避免空气、水分以及其他杂质的污染。
2. 仪器参数的设置在进行核磁共振实验前，需要进行仪器参数的设置。
仪器参数的选择取决于所研究的分析对象、溶剂以及实验目的等因素。
一般来说，我们需要调整仪器的磁场强度、温度、脉冲宽度、扫描时间等参数。
合理的仪器参数设置能够提高实验的准确性和灵敏度。
3. 实验的操作流程核磁共振实验通常包括以下几个步骤：设置核磁共振仪器参数、放入样品、进行校准和优化、选择合适脉冲序列、开始实验、记录数据和处理数据。
在实验操作中，需要准确掌握仪器的使用方法，并且注意实验环境的干净和稳定。
三、核磁共振仪器的应用实例1. 分析有机化合物结构核磁共振技术在有机化学中起到了核心的作用，能够帮助我们确定有机化合物的结构和成分。
通过核磁共振仪器的使用，可以确定元素类型、化学位移、耦合常数等信息，从而推测出分子的结构。
阿尔法磁谱仪
按照航天局计划，“奋进”号完成最后一次飞行后退役，“亚特兰蒂斯”号也完成“绝唱之旅”。美国航天 飞机全部退役，运行30多年的航天飞机项目宣告终结。
阿尔法磁谱仪升空后，在短时间内获得的数据就可使阿尔法磁谱仪正电子能谱的测量范围和精度超过正在空 中运行的PAMELA空间探测器（由意大利、俄罗斯联合研制），并有能力对空间电子能谱几个测量结果作出判断。 今后相当长的一段时期，阿尔法磁谱仪作为最主要的空间粒子探测器之一，对重大的科学前沿课题进行探索，是 意义重大的空间实验。
感谢观看
主结构的主体系外径为1.3米，内径为1.15米，高0.8米的空心高强度铝制圆柱体。永磁体呈条状插入主结构， 其磁场强度高达1400高斯。主结构要求高精度，在生产及装配过程中严格控制偏差，以使其与航天飞机对接时不 产生装配应力。
1996年4月第一台供地面试验的阿尔法磁谱仪主结构顺利完成生产，安装好永磁体后进行了振动试验及离心 试验，试验一次通过，技术状态良好。
项目合作
CERN暨欧洲核子中心的航空照片阿尔法磁谱仪重达6700千克，中国多家单位参加了研制，其中，中国科学院 高能物理研究所和中国运载火箭技术研究院与法国、意大利的两个单位合作，研制了阿尔法磁谱仪电磁量能器， 能够测量能量高达TeV的电子和光子，是寻找暗物质的关键子探测器。参加阿尔法磁谱仪国际合作的中国单位还 包括中国科学院电工研究所、上海交通大学、东南大学、山东大学、中山大学，以及中国台湾的“中央研究院” 物理研究所、“中央大学”、中山科学研究院等。
暗物质
AMS-一种粒子加速器，绰号为太空的大型强子对撞机。AMS的最初实验结果发现了可能是暗物质的痕迹。不 仅是AMS,很多地上甚至深埋地下的实验室也曾发现过暗物质的痕迹。
常用的磁测仪器有
常用的磁测仪器有：磁通计、特斯拉计（又称为高斯计）、磁测仪。
磁通计用於测量磁感应通量，特斯拉计用於测量表面磁场强度或气隙磁场强度，磁测仪用於测量综合磁性能。
所有仪器使用之前应仔细阅读说明书，根据说明书的要求预热，预热之后按照说明书的要求进行操作。
二、应用特斯拉计（高斯计）测量特斯拉计一般可用於测量磁性材料的表面磁场强度，具体而言就是测量表面中心部位的场强。
测量之前应根据说明书的要求进行预热，然后检查、调整零点，使得非测量状态下的示值为"0"。
注意：在使用过程中一般不应调整霍尔电流。
更换探头时应根据探头的说明在仪器热态下调整霍尔电流，并在适当的部位标识霍尔电流参数值。
可以经常检查电流值，应为规定的数值。
测量表场的方法无法准确获得全面的磁参数（如剩磁、矫顽力、磁能积），通常以上下限标样的中心场资料作为参考资料来进行合格判别。
此种方法对n、m系列可用，对h以上系列准确度要差一些。
一般而言可以按照下述公式计算不同尺寸（圆柱或圆片）的中心场：h=br*k/√（1+5.28*k*k）（gs）式中：br--标称剩磁k--圆柱、圆片的长径比或方块磁化方向与另二个方向中较短边长之比。
对於长宽相差较大的产品k=取向长度/sqr（长*宽）更准确的计算公式：h=br*k/√（1+（4+32/l）*k*k）（gs）l--方块磁化方向的长度32--探头的测试系数参数（0.5*64）特斯拉计探头内霍尔片位置的确定：一般而言，霍尔片只有大约1*1~2*3平方毫米左右大小的面积，厚度约0.3~0.5毫米，且不在探头的最前部，有时需要确定霍尔片的位置，可以采用如下的方法来判断霍尔片的位置：将探头在充磁产品的表面，此时特斯拉计示值不为零，探头一直向外侧延伸探出，当特斯拉计示值为零时即为霍尔片的前边部，用铅笔或记号笔沿产品的外边界线标记记号；将探头向相反方向延伸（此时探头只有一小部分接触在磁体上），当特斯拉计示值为零时在做记号，两个记号的中位置即为霍尔片的实际位置。
磁学中的磁感应强度
磁学中的磁感应强度在我们的日常生活中，磁现象无处不在。
从冰箱上的磁性贴，到电子设备中的磁存储元件，再到大型的磁共振成像（MRI）设备，磁学的应用广泛而深入。
而在磁学中，有一个关键的概念——磁感应强度，它对于理解和描述磁现象起着至关重要的作用。
那么，什么是磁感应强度呢？简单来说，磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量。
想象一下，磁场就像是一个无形的“力场”，而磁感应强度就是告诉我们这个“力场”在每一点的强度和方向。
为了更直观地理解磁感应强度，我们可以做一个小实验。
拿一块磁铁，在其周围撒上一些铁粉。
我们会发现，铁粉会沿着一定的规律排列，形成一条条的曲线。
这些曲线被称为磁力线，而磁力线的疏密程度就反映了磁感应强度的大小。
磁力线越密集的地方，磁感应强度越大；磁力线越稀疏的地方，磁感应强度越小。
磁感应强度的单位是特斯拉（T），这是以塞尔维亚裔美籍发明家、物理学家尼古拉·特斯拉的名字命名的。
一特斯拉是相当强的磁感应强度，在实际应用中，我们经常会遇到更小的单位，比如毫特斯拉（mT）和微特斯拉（μT）。
那么，磁感应强度是如何产生的呢？磁场可以由永磁体产生，就像我们常见的条形磁铁或蹄形磁铁。
永磁体内部的微小磁矩排列有序，从而在周围空间产生磁场，其磁感应强度的大小和方向取决于永磁体的形状、大小和磁极的分布。
除了永磁体，电流也能够产生磁场。
这是丹麦科学家奥斯特在 1820 年发现的。
当电流通过导线时，会在导线周围产生环形的磁场。
磁场的磁感应强度与电流的大小成正比，与距离导线的距离成反比。
这一发现为电磁学的发展奠定了基础，也使得我们能够制造出各种电磁设备，如电动机、发电机和变压器等。
在实际应用中，磁感应强度的测量非常重要。
常见的测量磁感应强度的仪器有特斯拉计。
特斯拉计通过感应磁场的变化来测量磁感应强度的大小和方向。
例如，在医疗领域中的磁共振成像（MRI）技术，就依赖于对磁感应强度的精确控制和测量。
MRI 利用强大的磁场使人体内的氢原子核发生共振，然后接收和分析共振产生的信号，从而生成人体内部的详细图像。
关于磁体实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究磁体的基本性质，包括磁体的磁场分布、磁极的相互作用、磁场的方向以及磁体的磁性变化等。
通过实验，加深对磁学基础知识的理解，培养实验操作技能和科学思维。
二、实验器材1. 螺线管2. 塑料板3. 小磁针4. 铁屑5. 电池6. 开关7. 导线三、实验内容与步骤1. 探究通电螺线管的磁场分布（1）了解螺线管磁场演示仪的构造和线圈位置。
（2）闭合开关，将螺线管通电，用手轻敲击塑料板，观察铁屑的分布。
（3）分析铁屑分布情况，得出通电螺线管周围磁场分布特点。
2. 磁极相互作用实验（1）将两个磁铁的N极和S极分别靠近，观察相互作用现象。
（2）记录磁铁相互作用的结果，分析磁极间的相互作用规律。
3. 磁场方向实验（1）将小磁针放入通电螺线管内部，观察小磁针的指向。
（2）分析小磁针指向，得出通电螺线管内部磁场方向。
4. 磁性变化实验（1）改变电流方向，观察通电螺线管内部磁场方向的变化。
（2）分析电流方向与磁场方向的关系，得出电磁铁的磁极极性与电流方向的关系。
四、实验结果与分析1. 通电螺线管周围磁场分布实验结果显示，通电螺线管周围的铁屑会被磁化，形成一定的磁场分布。
根据铁屑受力转动后的分布情况，可以得出通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。
2. 磁极相互作用实验结果显示，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
这符合磁极间相互作用的规律。
3. 磁场方向实验结果显示，通电螺线管内部的磁场方向与电流方向有关。
根据安培定则，用右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向是电流的方向，大拇指所指的那端是螺线管的N极。
4. 磁性变化实验结果显示，改变电流方向，通电螺线管内部磁场方向也发生改变。
这表明电磁铁的磁极极性与电流方向有关。
五、实验结论1. 通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。
2. 磁极间相互作用规律为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3. 通电螺线管内部的磁场方向与电流方向有关，符合安培定则。
电磁学实验中的常用基本仪器
式中 a 为误差的相对项系数， X 为测量值，实际上数字电表的误差很小，一般为最
后显示位的 1～2 个字。
4. 可变电阻器 电磁学测量中，常用可变电阻来改变电路中的电流和电压值。选用可变电阻器时要注 意其阻值范围和允许通过的最大电流值（或功率）是否满足要求，否则易于烧毁电阻器。 ⑴电位器 电位器有多种类别和规格，其额定功率只有零点几瓦到数瓦。电位器的外形及电路符
电磁测量中的仪器布置和线路连接
合理地布置仪器和正确连接电路是电磁学
实验中的一项基本功。仪器布置不当，不仅实
验时不方便，连接和检查电路也困难，容易出
差错。
电磁学实验的电路图中，都用规定的符号
标示各种仪器，我们应该学会根据电路图正确
(a)
地把各种仪器连接起来，反之把仪器的连接情
(b )
况用电路图表示出来。有时电路图因画法和排
用 10000Ω时，允许通过的电流为
I 2 = W / R = 0.25 /10000 = 0.005 A
即凡是×0.1Ω档内各种阻值的额定电流均为 1.6A，而×10000Ω档内各种阻值的额定 电流均为 0.005A。阻值越大的档，由于电阻丝较细，允许通过的电流越小。
5. 开关 实验室常用的几种电路开关的符号和作用见表 2
5
图 8 电阻箱面板
图 9 电阻箱内部结构
其中×10000、×1000、……称为倍率，刻在各旋钮边缘的面板上。四个接线柱旁标 有 * 、0.9Ω、9.9Ω、99999.9Ω等字样，*与 0.9Ω两接线柱之间的电阻值调整范围为 0～ 0.9Ω，*与 9.9Ω两接线柱之间的电阻值调整范围为 0～9.9Ω，其余类推。使用时，应根 据需要选用接线柱，以避免电阻箱其余部分的接触电阻和导线电阻给低电阻带来的影响．
磁力仪分类
磁力仪分类
磁力仪可以根据其内部结构和工作原理大致分为以下几类：
1.机械式磁力仪：如悬丝式磁秤、刃口式磁秤等。
2.电子式磁力仪：如质子磁力仪、光泵磁力仪、磁通门磁力仪等。
此外，根据磁力仪的发展历史和所应用的物理原理，还可以将其分为：
1.第一代磁力仪：根据永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理，或利用感应线圈以及辅助机械装置制作的。
2.第二代磁力仪：根据核磁共振特征，利用高磁导率软磁合金，以及复杂的电子线路制作的。
3.第三代磁力仪：根据低温量子效应原理制作的，如超导磁力仪。
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磁学有关的仪器
1. JR6A 旋转磁力仪
JR6A双速旋转磁力仪用于测定岩石的剩磁方向和强度。
以感应线圈
作磁传感元件，样品在线圈中旋转，线圈中感应出交变电压，其振幅
与样品的磁矩成比例，相位差即为样品磁矩方向与参考方向的夹角。
主要参数
旋转速度：87.7 或16.7 rev/s
测量范围：0 - 12500 A/m
仪器噪声：
最高灵敏度：；通常<100
剩磁磁组分测量精度： 1 %,
要求标准样品：直径25.4 mm，长度22mm
应用领域：
古地磁学：在地质历史时期的地球磁场改变可以通过测量岩石剩余磁化强度
和其稳定性加以调查。
这些数据也可以应用于岩石定年，解决某些构造问题或者特殊地体（地体旋转，微地体），确定矿床的矿化形成时间以及许多地质问题。
考古学：地球磁场在人类历史时期的改变也可以调查。
这些调查大多数用于
考古材料的定年。
磁测量学：在地面或空载的磁测量解释中，知道岩石的磁化是由于感应生成
的还是剩磁分量是有用的。
剩磁调查将帮助解决这一问题。
矿物学：使用特殊的胶囊可以测量较小的不规则样品，也可以研究在顺磁或
逆磁性矿物中的铁磁性颗粒混杂物。
存放地点：老和山古地磁实验室
联系人：沈忠悦
2. 脉冲磁化仪
型号/ 规格：IM10-30 生产厂家：美国ASC
最大IRM:能够对全尺寸的古地磁样品生成超过 2.6 T 的磁场。
主要用途: 测量岩石样品, 沉积物样品等温剩磁IRM
存放地点：老和山古地磁实验室
联系人：沈忠悦
3. 双腔大容量热退磁仪
型号：TD48 产地：美国ASC
功能：可对样品进行＜700 ℃的加热退磁
炉内残留场：加热腔<50 nT ；冷却腔<10 nT
温控误差：<± 2 ℃
要求标准样品：直径25.4 mm，长度22mm
主要用途：配合古地磁学、岩石磁学、考古学、磁法勘探、矿物学、磁性材料学研究中的样品退磁，与JR6A磁力仪相配套使用
存放地点：老和山古地磁实验室
联系人：沈忠悦
4. 高性能交变退磁仪
型号：D2000T 厂家：美国ASC
峰值场强0.2特斯拉(200 mT)(150 mT)
包括：交变磁场线圈，ARM/pARM磁场线圈
主要功能：交变磁场下达到岩石样品的退磁作用，可进行非磁滞剩磁、部分非磁滞剩磁分析
主要用途：可用于岩石磁学、土壤磁学、环境磁学等领域的研究
存放地点：老和山古地磁实验室
联系人：沈忠悦
5. 单频卡帕桥磁化率仪
型号：MFK1-A型操作频率976Hz
场强范围（峰值）：2 A/m - 700 A/m at 976Hz
测量量程自动可调：高达0.5(SI)
灵敏度(场强400 A/m时)：同相体积（bulk）磁化率：3x10-8 (SI)
各向异性（aniso）：2x10-8 (SI)
绝对校准精度：±3%
操作温度范围：+15 to +35°C
相对湿度：最高80%
主要功能：测量岩石、矿物、材料的磁化率及其磁化率各向异性
主要用途：古地磁学、岩石磁学、考古学、磁性矿物学、磁性材料学等领域
存放地点：教六337室
联系人：沈忠悦。