焦耳天平磁场系统关键技术研究 .pdfVIP

学兔兔 第31卷 第6期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．3l No．6 2010年6月 Chinese Journal of Scientific Instrument Jun．2010 焦耳天平磁场系统关键技术研究木 韩 冰 ，张钟华 ，贺 青 ，李正坤 ，李 辰 (1 天津大学精密仪器与光电子工程学院 天津 300072；2 河北大学质量技术监督学院 保定 071002； 3中国计量科学研究院 北京 100013；4 清华大学精密仪器与机械系 北京 100084) 摘 要：结合最近受到普遍重视的用于定义量子质量基准的焦耳天平方案，提出了一种全新的空间尺寸配比的轴对称激励线 圈组结构。利用解析方法和数值计算证明通过合理配置共轴轴对称激励线圈组几何参数，当内部激励线圈和外部激励线圈的 间距尺与激励线圈与悬挂线圈的距离日满足R =4／3 ，内部激励线圈、外部激励线圈、悬挂线圈匝数比满足10 000：2 700：430 时，在焦耳天平磁场对称平面附近会形成轴向长度为2 cnl的环形磁场均匀区，在该均匀区焦耳天平线圈系统互感参数具有四 阶均匀性，满足互感结构参数M的准确测量要求。 关键词：互感参数；磁场系统；焦耳天平 中图分类号：TB971 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：470．4017 470．4014 Crucial techniques on the magnetic system of Joule balance Han Bing ， ，Zhang Zhonghua ，He Qing ，Li Zhengkun。，Li Chen (，College ofPrecision Instrument and@to—Electronics Engineering，Tianjin University，Tianjin 300072，China； 2 College ofQuality and Supervisor Technology，Hebei University，Banding071002，China； 3 National M把ofMetrology，Be ng 100013，China； 4 Department ofPrecision J， zrn，nems and Mechanology，Tsinghua University，Beifing 100084，China) Abstract：This paper presents a kind of axisymmetric coil system with novel dimension scale aiming at Joule balance that is used to define the quantum mass standard and is lately paid more attention to．Analytical modeling and Ha· merical computation show that an annular homogeneous magnetic field with 2 cm axial length will exist in the sym— metrical plane of the magnetic system of Joule balance through reasonably configure the geometrical parameters of the axisymmetric coil system．The conditions are that the distance betwee