一種用于核磁共振陀螺儀的均勻無磁體加熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核磁共振陀螺儀的加熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于核磁共振陀螺儀的均勻無磁體加熱裝置，該裝置主要用于戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)武器裝備、微小型空間飛行器等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]微型核磁共振陀螺具有小體積、低功耗、高性能、大動態(tài)范圍等特性，已成為新型慣性器件的研究重點和熱點。核磁共振陀螺的性能受原子核自旋宏觀磁矩的影響，且直接與堿金屬原子密度相關(guān)。為提高陀螺信噪比，需要將原子氣室加熱到100°c以上，從而獲得高密度堿金屬蒸汽，并通過優(yōu)化加熱結(jié)構(gòu)抑制加熱磁場給陀螺帶來的負面影響。
[0003]熱風(fēng)加熱是較好的無磁加熱手段，但存在體積大、功耗高等無法克服的缺點，無法用于微型核磁共振陀螺。美國加州大學(xué)歐文分校A.Shkel課題組利用銅棒底部加熱原子氣室，加熱溫度達到130°C，但直導(dǎo)線引入的非均勻磁場使惰性氣體宏觀磁矩的橫向弛豫時間減小，熱均勻性差導(dǎo)致陀螺性變差。美國諾.格公司等人采用雙向電流方式在底部加熱玻璃氣室，獲得了高密度堿金屬原子蒸汽，但仍存在氣室橫向磁場梯度過大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于核磁共振陀螺儀的均勻無磁體加熱方法，防止電加熱產(chǎn)生的磁場對核磁共振裝置造成的影響。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于核磁共振陀螺儀的均勻無磁體加熱裝置，整個裝置為一圓柱體，從內(nèi)到外共包括4層圓柱形磁屏蔽金屬外殼以及加熱片；第一層磁屏蔽外殼包圍并固定核磁共振裝置；第二層磁屏蔽外殼套在第一層磁屏蔽外殼外，第二層磁屏蔽外殼與第一層磁屏蔽外殼側(cè)壁之間填充有導(dǎo)熱灌封膠；第三層磁屏蔽外殼套在第二層磁屏蔽外，第三層磁屏蔽外殼與第二層磁屏蔽側(cè)壁之間填充有導(dǎo)熱灌封膠；第四層磁屏蔽外殼套在第三層磁屏蔽外殼外，第四層磁屏蔽外殼與第三層磁屏蔽外殼之間填充有隔熱灌封膠；加熱片和第三層磁屏蔽外殼之間采用導(dǎo)熱硅膠黏貼。
[0006]所述4層磁屏蔽外殼之間彼此不接觸，且層與層之間留有Imm的間隙。
[0007]加熱片和第四層磁屏蔽外殼之間采用隔熱灌封膠填充。
[0008]各層磁屏蔽外殼的頂層間和各層磁屏蔽外殼的底層間均安裝用于固定各磁屏蔽外殼的隔熱固態(tài)材料。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0010]本發(fā)明提供了一種用于核磁共振陀螺儀的均勻體加熱裝置，加熱結(jié)構(gòu)在磁屏蔽材料外側(cè)，可降低加熱電流產(chǎn)生的磁場對核磁共振裝置的影響；多層磁屏蔽之間采用導(dǎo)熱灌封膠填充，增加熱傳導(dǎo)率；最外層磁屏蔽采用隔熱灌封膠填充，減少熱量流失；圓柱形側(cè)壁采用加熱片加熱，可使熱量向內(nèi)部均勻集中，保證核磁共振裝置均勻受熱。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0012]圖1給出了實現(xiàn)均勻體加熱結(jié)構(gòu)裝置的縱向示意圖。整個裝置為一圓柱體，從內(nèi)到外共包裹4層圓柱形磁屏蔽金屬外殼，該外殼由坡莫合金材料制作。第一層磁屏蔽外殼1，用來包圍并固定核磁共振裝置16 ;第二層磁屏蔽外殼2，與第一層磁屏蔽外殼I之間填充有導(dǎo)熱灌封膠12 ;第三層磁屏蔽外殼3，與第二層磁屏蔽2之間填充有導(dǎo)熱灌封膠12 ;第四層磁屏蔽外殼4，與第三層磁屏蔽外殼之間填充有隔熱灌封膠11。
[0013]為了達到最佳的磁屏蔽效果，4層磁屏蔽外殼之間彼此不能接觸，層與層之間要留有1_間隙。由于間隙的存在，使得導(dǎo)熱率降低，因此要在層與層之間填充導(dǎo)熱灌封膠12。
[0014]加熱片14和第三層磁屏蔽外殼3之間采用導(dǎo)熱硅膠15黏貼，這樣，加熱片的熱量可通過導(dǎo)熱硅膠15傳遞給磁屏蔽外殼3，磁屏蔽外殼3可通過導(dǎo)熱灌封膠傳遞給磁屏蔽外殼2，并最終通過磁屏蔽外殼I傳遞給核磁共振裝置16。
[0015]為防止熱量從側(cè)面外泄，加熱片14和第四層磁屏蔽外殼4之間采用隔熱灌封膠11填充。為防止熱量從頂層或底層外泄，頂層和底層都裝有固定磁屏蔽外殼的隔熱固態(tài)材料5，可選用尼龍。隔熱材料的設(shè)計，使得加熱片14只能通過圓柱側(cè)壁向核磁共振裝置16均勻加熱。
[0016]本發(fā)明未作詳細描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種用于核磁共振陀螺儀的均勻無磁體加熱裝置，其特征在于:整個裝置為一圓柱體，從內(nèi)到外共包括4層圓柱形磁屏蔽金屬外殼以及加熱片(14);第一層磁屏蔽外殼(1)包圍并固定核磁共振裝置(16);第二層磁屏蔽外殼(2)套在第一層磁屏蔽外殼(1)外，第二層磁屏蔽外殼(2)與第一層磁屏蔽外殼(1)側(cè)壁之間填充有導(dǎo)熱灌封膠(12);第三層磁屏蔽外殼(3)套在第二層磁屏蔽(2)外，第三層磁屏蔽外殼(3)與第二層磁屏蔽(2)側(cè)壁之間填充有導(dǎo)熱灌封膠(12);第四層磁屏蔽外殼(4)套在第三層磁屏蔽外殼(3)外，第四層磁屏蔽外殼⑷與第三層磁屏蔽外殼⑶之間填充有隔熱灌封膠(11);加熱片(14)和第三層磁屏蔽外殼(3)之間采用導(dǎo)熱硅膠(15)黏貼。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于核磁共振陀螺儀的均勻無磁體加熱裝置，其特征在于:所述4層磁屏蔽外殼之間彼此不接觸，且層與層之間留有1mm的間隙。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于核磁共振陀螺儀的均勻無磁體加熱裝置，其特征在于:加熱片(14)和第四層磁屏蔽外殼(4)之間采用隔熱灌封膠(11)填充。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于核磁共振陀螺儀的均勻無磁體加熱裝置，其特征在于:各層磁屏蔽外殼的頂層間和各層磁屏蔽外殼的底層間均安裝用于固定各磁屏蔽外殼的隔熱固態(tài)材料(5)。
【專利摘要】一種用于核磁共振陀螺儀的均勻無磁體加熱裝置，整個裝置為一圓柱體，從內(nèi)到外共包括4層圓柱形磁屏蔽金屬外殼以及加熱片；第一層磁屏蔽外殼包圍并固定核磁共振裝置；第二層磁屏蔽外殼套在第一層磁屏蔽外殼外，第二層磁屏蔽外殼與第一層磁屏蔽外殼側(cè)壁之間填充有導(dǎo)熱灌封膠；第三層磁屏蔽外殼套在第二層磁屏蔽外，第三層磁屏蔽外殼與第二層磁屏蔽側(cè)壁之間填充有導(dǎo)熱灌封膠；第四層磁屏蔽外殼套在第三層磁屏蔽外殼外，第四層磁屏蔽外殼與第三層磁屏蔽外殼之間填充有隔熱灌封膠；加熱片和第三層磁屏蔽外殼之間采用導(dǎo)熱硅膠黏貼。
【IPC分類】G01C19/60, H05B3/02, H05B3/00
【公開號】CN105263197
【申請?zhí)枴緾N201510548791
【發(fā)明人】王巍, 王學(xué)鋒, 鄧意成, 劉院省
【申請人】北京航天控制儀器研究所
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月31日