

零高斯腔(Zero Gauss Chamber)是 Magnetic Shield Corp. 推出的核心研究级产品,旨在构建超低磁场环境。该产品采用高磁导率的 MuMETAL® 合金制造,经实践验证可有效衰减环境磁场与地球磁场(0.25-0.65 高斯),在多层结构设计下,腔内磁场可降至毫高斯级别,为科学实验、工业检测及商业合规验证提供稳定的低磁场实验室空间。
产品广泛应用于全球数百所大学、私人研究公司、国家实验室,以及需满足军事或消费类监管合规要求的企业。其核心优势在于采用经应力退火处理的高磁导率(μ)MuMETAL® 合金,可实现对直流磁场、交流磁场(最高 100 千赫兹)及 H 场的干扰控制,确保腔内磁场环境的一致性与稳定性。
零高斯腔的高效性源于 “多层屏蔽” 设计:当两个或多个同心布置的磁屏蔽层串联使用且实现磁隔离时,外部磁场的衰减效果会呈倍数叠加,其衰减性能显著优于同等总壁厚的单层屏蔽结构。产品提供标准型号与定制化方案,可满足不同场景下的使用需求。
一、标准型号规格
1.1 核心参数表
标准零高斯腔均采用三层 MuMETAL® 屏蔽结构,外部磁场衰减倍数可达 1000-1500 倍。每层屏蔽均为 “一端封闭、一端开口” 的圆柱形结构,开口端配备紧密贴合的可拆卸盖板(圆柱形结构为吸收外部磁通量最优几何形态,可高效构建屏蔽空间)。具体参数如下:

1.2 衰减性能说明
•衰减倍数计算依据:通过理论公式估算,即 “屏蔽前测得磁场强度与屏蔽后测得磁场强度的比值”。
•影响因素:通常情况下,腔体体积越大,衰减性能越低,因此大直径腔体需采用更厚的 MuMETAL® 层以保证衰减效果。
•测试条件:上述衰减比值基于室温环境、0.5 高斯交流磁场下的估算值,实际使用中,不同操作环境(如温度、外部磁场强度)会导致衰减结果存在差异。
二、定制化腔体设计参数
客户可根据需求定制零高斯腔,以下为关键设计要素及定制规格参考,如需定制需联系工程部门提供设计草图或详细描述,以获取精准报价。
2.1 关键设计因素
外部磁场强度(H₀)
•常规使用场景:零高斯腔多在地球磁场(约 0.5 高斯)环境下运行,但多数环境中存在额外磁场源(通常为 60 赫兹及其谐波),需将所有周围磁场纳入屏蔽需求考量。
•强磁场场景:若外部磁场较强,外层屏蔽可采用高饱和 NETIC® 合金制造,以提升抗干扰能力。
衰减倍数(A)与屏蔽层数
•层数确定:屏蔽层数取决于所需衰减倍数,标准场景需 3 层,可根据需求增加额外层数。
•核心参数:客户需明确外部磁场强度(H₀)、腔内最大允许磁场强度(Hᵢ)及所需衰减倍数;若需腔内磁场降至 10 毫高斯及以下,需额外增加屏蔽层并配置消磁线圈(Degaussing Coil)。
内腔尺寸
•直径要求:为保证衰减效果,内腔直径应尽可能小(衰减性能与直径成反比)。
•深度要求:内腔深度建议为内腔直径的 2-3 倍,以提供足够的工作空间。
操作环境
•温度范围:MuMETAL® 合金的适用温度为 - 452℉(-269℃)至 850℉(454℃),常规室温环境无使用问题;高低温环境可能影响可选配消磁线圈的绝缘性能。
•真空环境:真空条件下禁止使用塑料及多数涂层材料,避免材料脱气(outgassing)影响腔体性能。
壁厚
•最小壁厚:零高斯腔制造的最小壁厚为 0.025 英寸(0.64 毫米)。
•壁厚调整:大直径腔体需采用更厚的材料以提升衰减性能;MuMETAL® 合金经制造与完美退火(Perfection Anneal)后质地较软,需保证足够壁厚以维持腔体结构完整性,确保其可自主支撑且能承载被屏蔽物品的重量。
接入孔与盖板
•接入孔要求:孔位由客户指定(用于连接内部电源与信号线),需满足 “数量最少、尺寸最小” 原则,以减少磁场干扰;孔轴线需与环境磁场垂直(横向);任意两孔间距不小于较大孔的直径。
•干扰抑制:可通过在腔体外表面焊接圆柱形延伸段、使用 SPIRA-SHIELD 或 Co-NETIC® 编织套管屏蔽线缆,大幅降低磁场干扰。
•盖板设计:可拆卸盖板边缘带有 1.0 英寸(25.4 毫米)的唇边,可防止磁场泄漏;盖板中心设有 0.88 英寸(22 毫米)的孔,便于手指伸入拆卸。
2.2 定制规格参考表

2.3 定制沟通方式
如需定制,需向工程部门提供:额外孔位的尺寸与位置、特殊制造及表面处理需求;可通过邮件发送图纸、草图或文字描述至 shields@magnetic-shield.com,获取及时报价。
三、正确使用与维护
3.1 冲击与损坏处理
常规操作不会导致零高斯腔的磁屏蔽性能显著下降;若腔体遭受剧烈冲击或变形,需立即送回 Magnetic Shield Corp. 进行检查、测试与维修,维修完成后会对单个屏蔽罐与盖板重新进行退火处理。
3.2 安装
公司提供多种尺寸的支架(Cradle),可将零高斯腔固定在稳定的水平位置,如需该配件可在咨询时提出报价需求。
3.3 定向
为达到最佳屏蔽效果,需调整腔体方向:使零高斯腔的轴线及孔轴线与环境磁场垂直。具体操作可通过旋转腔体,直至腔内磁场强度降至最低。
3.4 消磁
为实现腔内最低磁场水平、保证长期稳定性与磁场均匀性,建议定期使用消磁线圈:通过 60 赫兹电流驱动线圈使腔体饱和,随后缓慢降低电流,将剩余磁性降至最低。公司提供标准型与高温绝缘型消磁线圈供选择。
MSL公司是制造磁屏蔽的领先专家。公司有着超过65年的历史,MSL公司凭借着丰富经验和专业知识,并新兴应用提供高质量磁屏蔽解决方案。领域涉及量子技术、医疗研究,电动汽车,航空航天等应用。
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