超导波荡器磁场垂直测量系统

1.本发明涉及加速器磁场测量的技术领域，更具体地，涉及一种超导波荡器磁场垂直测量系统。


背景技术：

2.近年来，超导波荡器由于其励磁电流大、产生的磁场峰值场强高，成为加速器领域的新兴热点。简单来说，超导波荡器的磁间隙越小，产生的峰值磁场越强，但是考虑到实际应用，磁间隙通常设置为6-9毫米，但是狭窄的磁间隙为超导波荡器的磁场测量造成了困难。
3.其中，垂直测量是将超导波荡器旋转90
°
垂直悬挂浸泡在液氦中进行的测量方式。将超导波荡器浸泡在液氦中的方式可以使超导波荡器冷却更加充分，并且无需安装真空盒，减小失超风险，可以获得更精确的磁场，为水平测量获得的结果提供参考依据，判断超导波荡器和低温恒温器在工作状态时是否正常。
4.目前，一些超导磁铁的磁场垂直测量技术已经发展成熟，但是此类技术只能完成一些孔径较大的超导二极铁或四极铁的磁场测量，并且磁场在磁铁纵向方向上是恒定的，无法满足超导波荡器磁场垂直测量的需求。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
6.为此，本发明的实施例提出一种超导波荡器磁场垂直测量系统，该超导波荡器磁场垂直测量系统能够防止导向管在运动过程中随意弯折使磁场测量结果失准并对其他零件造成损坏。
7.根据本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统包括：杜瓦瓶，所述杜瓦瓶内存有液氦；超导波荡器，所述超导波荡器设在所述杜瓦瓶内且浸没在液氦中，所述超导波荡器具有磁间隙；准直框架，所述准直框架包括第一端面横梁、第二端面横梁和准直横梁，所述第一端面横梁和所述第二端面横梁设在所述超导波荡器的两端，所述准直横梁设在所述第一端面横梁和所述第二端面横梁之间；导轨，所述导轨设在所述准直横梁上，且所述导轨位于所述磁间隙内；运动组件，所述运动组件包括霍尔元件、雪橇板和导向管，所述霍尔元件设在所述雪橇板上，所述雪橇板设在所述导轨上，所述导向管的一端与所述雪橇板相连；杜瓦顶法兰，所述杜瓦顶法兰设在所述杜瓦瓶的瓶口处，所述杜瓦顶法兰与所述超导波荡器的一端相连，所述导向管的另一端穿过所述杜瓦顶法兰；信号采集器，所述信号采集器与所述霍尔元件相连。
8.根据本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统，其中，超导波荡器垂直的设在杜瓦瓶内且浸没在液氦中，超导波荡器具有磁间隙，准直框架安装在超导波荡器上，导轨设在准直横梁上且位于磁间隙内，准直框架为导轨提供准直，雪橇板上设有霍尔元件，雪橇板能够在导轨上自由移动，雪橇板能够在磁间隙内自由移动，信号采集器与霍尔元件相连，
信号采集器获得霍尔元件的电压差信号，通过数值关系获得磁场数据。根据本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统能够防止导向管在运动过程中随意弯折使磁场测量结果失准并对其他零件造成损坏。
9.在一些实施例中，所述的超导波荡器磁场垂直测量系统还包括承重板，所述承重板通过丝杆悬挂在所述杜瓦顶法兰上，所述承重板与所述超导波荡器的一端相连，以使所述超导波荡器悬挂在所述杜瓦瓶内。
10.在一些实施例中，所述的超导波荡器磁场垂直测量系统还包括真空泵，所述杜瓦顶法兰上设有真空泵口，所述真空泵适于通过所述真空泵口与所述杜瓦瓶连通。
11.在一些实施例中，所述准直框架还包括顶块，所述准直横梁通过丝杆拉紧所述导轨，所述顶块设在所述导轨与所述准直横梁之间。
12.在一些实施例中，所述运动组件还包括滚轮，所述滚轮设在所述雪橇板上，所述导轨上设有滑槽，所述滚轮可在所述滑槽内自由滑动。
13.在一些实施例中，所述运动组件还包括卡具和弹性件，所述滚轮设在所述卡具内，所述卡具通过所述弹性件与所述雪橇板弹性相连，所述滚轮适于止抵在所述滑槽内。
14.在一些实施例中，所述导轨的下端设有挡板，所述雪橇板适于止抵在所述挡板上。
15.在一些实施例中，所述的超导波荡器磁场垂直测量系统还包括准直桥，所述准直桥设在所述导轨内且邻近所述导轨的上端，所述准直桥上设有通孔，所述导向管适于穿过所述准直桥上的通孔。
16.在一些实施例中，所述的超导波荡器磁场垂直测量系统还包括对流辐射挡板，所述对流辐射挡板通过丝杆悬挂在所述杜瓦顶法兰上。
17.在一些实施例中，所述的超导波荡器磁场垂直测量系统还包括准直补丁，所述准直补丁设在所述对流辐射挡板上，所述准直补丁上设有通孔，所述导向管适于穿过所述准直补丁上的通孔。
18.在一些实施例中，所述运动组件还包括波纹管，所述波纹管的一端与所述导向管的一端相连，所述波纹管的另一端与伺服电机相连。
19.在一些实施例中，所述的超导波荡器磁场垂直测量系统还包括法兰引出管，所述法兰引出管设在所述杜瓦顶法兰上，所述波纹管的芯管适于穿设在所述法兰引出管内。
附图说明
20.图1是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的一个示意图。
21.图2是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的另一个示意图。
22.图3是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的杜瓦瓶的示意图。
23.图4是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的杜瓦顶法兰的示意图。
24.图5是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的杜瓦顶法兰的俯视图。
25.图6是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的准直框架的示意图。
26.图7是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的导轨4的部分示意图。
27.图8是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的运动组件的示意图。
28.图9是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的运动组件的正视图。
29.图10是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的雪橇板的示意图。
30.图11是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的卡具的示意图。
31.图12是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的卡具的正视图。
32.图13是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的卡具的侧视图。
33.图14是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的准直桥的一个示意图。
34.图15是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的准直桥的另一个示意图。
35.图16是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的测量平台支架的另一个示意图。
36.图17是本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统的超导波荡器的侧视图。
37.附图标记：
38.超导波荡器磁场垂直测量系统100，杜瓦瓶1，超导波荡器2，准直框架3，第一端面横梁31，第二端面横梁32，准直横梁33，顶块34，导轨4，滑槽41，挡板42，准直桥43，准直补丁44，运动组件5，霍尔元件51，雪橇板52，导向管53，滚轮54，卡具55，波纹管56，杜瓦顶法兰6，承重板61，对流辐射挡板62，法兰引出管63，贯穿件64，信号采集器7，伺服电机8，测量平台支架81。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.如图1-图17所示，根据本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统100包括杜瓦瓶1、超导波荡器2、准直框架3、导轨4、运动组件5、杜瓦顶法兰6和信号采集器7。
41.杜瓦瓶1内存有液氦，超导波荡器2设在杜瓦瓶1内且浸没在液氦中，超导波荡器2具有磁间隙。
42.具体地，超导波荡器2的长度方向和杜瓦瓶1的长度方向大体平行，超导波荡器2垂直地设在杜瓦瓶1内。将超导波荡器2浸泡在液氦中的方式可以使超导波荡器2的冷却更加充分，并且无需安装真空盒，减小失超风险，可以获得更精确的磁场，为水平测量获得的结果提供参考依据，用于判断超导波荡器2在工作状态时是否正常。
43.准直框架3包括第一端面横梁31、第二端面横梁32和准直横梁33，第一端面横梁31和第二端面横梁32设在超导波荡器2的两端，准直横梁33设在第一端面横梁31和第二端面横梁32之间。
44.具体地，第一端面横梁31、第二端面横梁32和准直横梁33的外周轮廓大体上均为柱形，第一端面横梁31和第二端面横梁32沿超导波荡器2的长度方向相对平行设置，准直横梁33设在第一端面横梁31和第二端面横梁32之间，由此准直横梁33的长度方向与超导波荡器2的长度方向相对平行。
45.导轨4设在准直横梁33上，且导轨4位于磁间隙内。
46.具体地，导轨4设在准直横梁33上，且导轨4的长度方向与准直横梁33的长度方向大体平行，即导轨4位于磁间隙内且与磁间隙的长度方向大体平行。
47.运动组件5包括霍尔元件51、雪橇板52和导向管53。霍尔元件51设在雪橇板52上，雪橇板52设在导轨4上，导向管53的一端与雪橇板52相连。
48.具体地，雪橇板52可滑动的设在导轨4上，导向管53与雪橇板52进而可带动雪橇板
52沿导轨4的长度方向自由移动，雪橇板52上设有霍尔元件51，霍尔元件51用于获得磁间隙内的不同位置处垂直方向的磁场大小。
49.杜瓦顶法兰6设在杜瓦瓶1的瓶口处，杜瓦顶法兰6与超导波荡器2的一端相连，导向管53的另一端穿过杜瓦顶法兰6。具体地，杜瓦顶法兰6与超导波荡器2的上端以将超导波荡器2悬挂在杜瓦瓶1内。
50.信号采集器7与霍尔元件51相连。具体地，信号采集器7包括为霍尔元件51提供激励信号的恒流源(未示出)及获得霍尔元件51电压差信号的万用表(未示出)，信号采集器7通过导线与霍尔元件51连接。
51.优选地，超导波荡器磁场垂直测量系统100可以工作在液氦温区(4k)中，杜瓦瓶1为超导波荡器2提供低温环境，杜瓦顶法兰6提供液氦通道、各类传感器通道以及运动组件5的支撑，运动组件5上下运动驱动载有霍尔元件51的雪橇板52在超导波荡器2磁间隙中滑动获得超导波荡器2的磁场。
52.根据本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统100，其中，超导波荡器2垂直的设在杜瓦瓶1内且浸没在液氦中，超导波荡器2具有磁间隙，准直框架3安装在超导波荡器2上，导轨4设在准直横梁上且位于磁间隙内，准直框架3为导轨4提供准直，雪橇板52上设有霍尔元件51，雪橇板52能够在导轨4上自由移动，雪橇板52能够在磁间隙内自由移动，信号采集器7与霍尔元件51相连，信号采集器7获得霍尔元件51的电压差信号，通过数值关系获得磁场数据。根据本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统能够防止导向管53在运动过程中随意弯折使磁场测量结果失准并对其他零件造成损坏。
53.在一些实施例中，如图1所示，超导波荡器磁场垂直测量系统还包括承重板61，承重板61通过丝杆悬挂在杜瓦顶法兰6上，承重板61与超导波荡器2的一端相连，以使超导波荡器2悬挂在杜瓦瓶1内。
54.可以理解的是，承重板61悬挂在杜瓦顶法兰6的下方，承重板61与超导波荡器2的上端相连，避免了杜瓦顶法兰6与超导波荡器2之间的直接接触，本发明实施例的承重板61有效地延长了杜瓦顶法兰6的使用寿命。
55.在一些实施例中，超导波荡器磁场垂直测量系统还包括真空泵(未示出)，杜瓦顶法兰6上设有真空泵口62，真空泵适于通过真空泵口62与杜瓦瓶1连通。
56.可以理解的是，真空泵通过真空泵口62与杜瓦瓶1连通，真空泵用于在注入低温液体前将杜瓦瓶1内部的压强降至1
×
10-4pa，并将液氦液氮气化产生的氦气和氮气排出容器。
57.在一些实施例中，如图6所示，准直框架3还包括顶块34，准直横梁33通过丝杆拉紧导轨4，顶块34设在导轨4与准直横梁33之间。
58.具体地，导轨4的长度方向与准直横梁33的长度方向平行，顶块34垂直于导轨4的长度方向设在导轨4与准直横梁33之间，由此，顶块34顶住导轨4，用于防止导轨4在低温下的变形。
59.在一些实施例中，如图7-图8所示，运动组件5还包括滚轮54，滚轮54设在雪橇板52上，导轨4上设有滑槽41，滚轮54可在滑槽41内自由滑动。
60.具体地，雪橇板52通过滚轮54设在滑槽41内，滚轮54降低了雪橇板52与导轨4之间的摩擦。
61.优选地，滚轮54为球面滚轮，球面滚轮可通过滚轮轴安装在雪橇板52上，滚轮轴中间粗两端细，防止滚轮轴从雪橇板52中脱出，球面滚轮的平面部分为台阶状，减少滚轮滚动时与雪橇板52的摩擦。
62.在一些实施例中，如图8所示，运动组件5还包括卡具55和弹性件(未示出)，滚轮54设在卡具55内，卡具55通过弹性件与雪橇板52弹性相连，滚轮54适于止抵在滑槽41内。
63.具体地，球面滚轮可通过滚轮轴安装在卡具55上，滚轮轴中间粗两端细，防止滚轮轴从卡具55中脱出，球面滚轮的平面部分为台阶状，减少滚轮滚动时与卡具55的摩擦。
64.进一步地，雪橇板52的侧面设有开孔，卡具55通过弹性件并插入雪橇板52的开孔内，球面滚轮在弹力作用下与导轨4充分接触，保证雪橇板52内的霍尔元件51位于超导波荡器2中磁间隙的中心，卡具55限定雪橇板52的活动最大范围，防止雪橇板52在弹力作用下脱出。
65.在一些实施例中，如图1所示，导轨4的下端设有挡板42，雪橇板52适于止抵在挡板42上。
66.具体地，导轨4最底端安装挡板42，挡板42提供雪橇板52的初始位置标定，并防止雪橇板52在重力作用下滑出导轨4。
67.在一些实施例中，如图14所示，超导波荡器磁场垂直测量系统100还包括准直桥43，准直桥43设在导轨4内且邻近导轨4的上端，准直桥43上设有通孔，导向管53适于穿过准直桥43上的通孔。
68.具体地，在超导波荡器2的上端处安装准直桥43，导向管53适于穿过准直桥43上的通孔，在超导波荡器2的端部完成准直。同时，准直桥43作为雪橇板52的测量最终位置。
69.在一些实施例中，如图1所示，超导波荡器磁场垂直测量系统100还包括对流辐射挡板62，对流辐射挡板62通过丝杆悬挂在杜瓦顶法兰6上。
70.可以理解的是，对流辐射挡板62用于防止液氦沸腾对杜瓦顶法兰6产生冲击，同时减少常温端热辐射加剧液氦沸腾，有效地提高了超导波荡器磁场垂直测量系统100的安全性。
71.进一步地，杜瓦顶法兰6提供杜瓦瓶1内部超导波荡器2和防止液氦沸腾冲击的对流辐射挡板62的支撑，杜瓦顶法兰6提供液氦注入杜瓦瓶1的通道，杜瓦顶法兰6提供超导波荡器2的线缆、失超保护传感器和温度传感器等各类传感器线缆的通道。
72.进一步地，杜瓦顶法兰6的真空端通过丝杆悬挂对流辐射挡板62、承重板61、超导波荡器2，杜瓦顶法兰6的空气端安装伺服电机8的测量平台支架81。
73.杜瓦顶法兰6上设有贯穿件64，贯穿件64包括真空泵口、温度传感器接口、失超保护线接口、电流引线接口、低温液体入口、安全阀和磁测接口。
74.其中，温度传感器接口提供信号通道获得超导波荡器2各位置实时温度，失超保护线接口提供信号通道实现超导波荡器2的失超保护，电流引线接口为超导波荡器2提供电流，低温液体入口为容器注入液氮和液氦并获得液氦和液氮的液位信号，安全阀在低温液体剧烈气化时保护容器内压力不超过1.5个大气压，磁测接口为运动组件5提供通道。
75.其中，准直横梁33安装在超导波荡器2上调整准直后，精度为0.01毫米。导轨4为“v”形导轨，厚度设置为6毫米，长度按照所测超导波荡器2的长度加工，材料采用钛合金并采用拼接的方式可以抵抗长直导轨加工的变形，零件的加工精度为0.01毫米。
76.在一些实施例中，如图1所示，超导波荡器磁场垂直测量系统100还包括准直补丁44，准直补丁44设在对流辐射挡板62上，准直补丁44上设有通孔，导向管53适于穿过准直补丁44上的通孔。
77.可以理解的是，准直补丁44保证磁间隙内导向管53在上下运动时不发生弯折。
78.优选地，准直补丁44为两个半圆形平板，两块半圆形准直补丁中间拼成直径6mm的圆孔。
79.在一些实施例中，如图1所示，运动组件5还包括波纹管56，波纹管56的一端与导向管53的一端相连，波纹管56的另一端与伺服电机8相连。
80.在一些实施例中，如图1所示，超导波荡器磁场垂直测量系统100还包括法兰引出管63，法兰引出管63设在杜瓦顶法兰6上，波纹管56的芯管适于穿设在法兰引出管63内。
81.进一步地，运动组件5还包括顶法兰过渡管和四通法兰，载有霍尔元件51的雪橇板52为一块5.5毫米厚的无氧铜板，在雪橇板52的内部挖出可容纳霍尔元件51的凹槽和霍尔元件51的引线槽，霍尔元件51固定后，其有效区域位于雪橇板52的横向截面的中心。
82.雪橇板52的左右两侧各安装三个滚轮54，滚轮54与导轨4配合实现雪橇板52在超导波荡器2磁间隙内纵向的滑动。
83.磁间隙内导向管53需在超导波荡器2磁间隙内移动，受超导波荡器2两极之间磁间隙的限制，导向管53外径设计为5毫米、导向管53长2.5米，导向管53与雪橇板52通过螺纹连接，导向管53驱动雪橇板52在导轨4上滑动，可适用于1.5米长超导波荡器2的磁场测量。
84.波纹管56及波纹管56的芯管由行程1.8米的波纹管56和内置于其中的刚性芯管构成，波纹管56在伺服电机8的驱动下伸长或压缩，刚性芯管进入或伸出波纹管56，刚性芯管与磁间隙内导向管53连接，实现磁间隙内导向管53的运动。
85.顶法兰过渡管连接杜瓦顶法兰6的磁测接口与波纹管56，顶法兰过渡管用于容纳波纹管56处于压缩状态时伸出的刚性芯管。
86.四通法兰上安装贯穿件64，为读取霍尔元件51的数据提供信号通道，并为后续系统升级提供备用信号通道，四通法兰还将波纹管56与伺服电机8连接，形成传动机构。
87.更进一步地，为保证测量重复性良好，超导波荡器磁场垂直测量系统100有多套准直机构，具体包括：
88.波纹管56内置隔环，保证波纹管56在拉伸或压缩过程中不发生弯折，波纹管56内芯管(外径22毫米)在顶法兰过渡管(内径25毫米)内纵向运动时，径向移动范围受限。
89.在一个优选的实施例中，一个已成功装配的超导波荡器2样机长400毫米，磁间隙7毫米。超导波荡器2上的准直框架3以超导波荡器2两端面为基准。
90.与顶法兰磁测接口相连接的法兰引出管63，作为磁间隙内导向管53向上运动和波纹管56内芯管向下运动时的过渡储存管道。
91.波纹管56内芯管上端与波纹管56上法兰焊接，下端可在波纹管56的伸缩下实现往复运动从而驱动磁间隙内导向管53运动。波纹管56上端法兰与四通法兰和电机连接件连接，电机连接件与伺服电机8相连，伺服电机8受控移动，带动波纹管56伸缩，是本发明的根本动力来源。
92.从霍尔元件51引出的信号线通过磁间隙内导向管53、波纹管56内芯管，最终与四通法兰上的贯穿件64相连，信号线避免了因运动导致的信号线缠绕产生的各类后果，四通
法兰其中安装了三个贯穿件64，可以连通至少三个霍尔元件51的信号，信号线从贯穿件64中继续引入信号采集器7。
93.根据本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统100的一个具体实施过程如下：
94.1、依次将准直框架3、导轨4和准直桥43安装在超导波荡器2的端面和磁间隙中。
95.2.、将组装好的雪橇板52和霍尔元件51挤压到导轨4内，并在导轨4的底部安装挡板42。
96.3、将各类贯穿件64和传感器引线安装到杜瓦顶法兰6上，并将对流辐射挡板62、承重板61吊装到杜瓦顶法兰6的下方。
97.4.、将步骤1和2中组装好的准直框架3、导轨4和运动组件5通过丝杆吊装到承重板61上。
98.5.、将磁间隙内导向管53通过杜瓦顶法兰6的磁测接口和准直桥43连接到雪橇板52上，并使霍尔元件51的引线穿过磁间隙内导向管53，在对流辐射挡板62上安装准直补丁44，限制磁间隙内导向管53的径向位置。
99.6、对超导波荡器2的电流引线、失超保护线、温度传感器等引线进行焊接。
100.7、步骤1-6中完成了杜瓦瓶1内部的安装，将杜瓦顶法兰6吊入杜瓦瓶1中。
101.8、将超大行程的波纹管56压缩后与法兰引出管63连接，波纹管56的芯管伸出法兰引出管63底端，霍尔元件51的引线穿过波纹管56芯管后将波纹管56芯管和磁间隙内导向管53连接起来，并将法兰引出管63与顶法兰磁测接口做好密封。
102.9、将霍尔元件51引线与贯穿件64焊接起来，并将波纹管56与伺服电机8相连接。
103.10、对杜瓦瓶1抽真空至1.0
×
10-5pa，向杜瓦瓶1注入液氮和液氦，达到超导波荡器2工作条件后，对超导波荡器2施加电流激励。
104.11、此时雪橇板52位于导轨4最底端，启动伺服电机8拉动波纹管56，波纹管56内芯管随波纹管56上法兰移动，拉动磁间隙内导向管53在径向限制范围内向上移动，从而驱动雪橇板52自下而上扫过超导波荡器2纵向的磁场范围。
105.12、在霍尔元件51随雪橇板52的上移过程中，恒流源表2450为霍尔元件51提供激励，万用表dm7510实时获得霍尔元件51的电压差信号，根据霍尔元件51磁场与电压差的数值关系得到超导波荡器2的磁场数据。
106.本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统100的一个具体测量过程如下：
107.1、在超导波荡器2的两端面安装准直框架3，通过测量关节臂将超导波荡器2的端面及准直框架3调准直。
108.2、在超导波荡器2的磁间隙内安装导轨4，通过连接件将导轨4两端固定在超导波荡器2的端面，导轨4中间部分由准直横梁33通过丝杆和顶块34定位。
109.3、根据需要在雪橇板52的特定位置处上挖槽并安装霍尔元件51或温度传感器。
110.4、将组装好的滚轮54与卡具55组合体安装在雪橇板52的两侧，使滚轮54与卡具55活动良好并且受一定的弹力作用。
111.5、将雪橇板52的组合体安装于导轨4中，滚轮54在弹力作用下与导轨4的滑槽41紧密接触，使雪橇板52可以在磁间隙内稳定滑动。
112.6、在超导波荡器2的上端面安装准直桥43，雪橇板52紧挨导轨4最底端作为测量初
始位置。
113.7、将对流辐射挡板62、承重板61依次通过螺杆悬挂于杜瓦顶法兰6的下方，并将失超保护线、超导波荡器2的电源线等线路从杜瓦顶法兰6穿过对流辐射挡板62和承重板61上的孔，做好连接准备。
114.8、将组装好的超导波荡器2和安装在其上的各个组件通过丝杆悬挂在承重板61上并完成准直。
115.9、将磁间隙内导向管53经过准直桥43与雪橇板52连接，安装完毕后在对流辐射挡板62上安装准直补丁44。
116.10、连接超导波荡器2的电源线、温度传感器线、失超保护线等线路，将霍尔元件51的引线经磁间隙内导向管53引出。
117.11、波纹管56处于压缩状态时，波纹管56内芯管伸出，将波纹管56与法兰引出管63组合后悬于杜瓦顶法兰6的磁测接口上。
118.12、将霍尔元件51的引线穿过波纹管56内芯管与贯穿件64相连，磁间隙内导向管53上端与波纹管56内芯管下端通过螺纹连接，法兰引出管63与磁测接口合拢。
119.13、将波纹管56上法兰、四通法兰和电机连接件三个法兰连接在一起，保证波纹管56的连续性，电机连接件另一端与伺服电机8连接。
120.14、将空气端的各类引线连接到相应的设备上，超导波荡器2电源线接定制电源、失超保护线接失超保护控件、温度传感器线接lakeshore的218s温度监视器、霍尔元件51的引出线接吉时利2450源表和7510万用表、伺服电机8接控制机箱。
121.15、对杜瓦瓶1与氦池抽真空至1
×
10-4pa，排出其中的水蒸气，防止杜瓦瓶1内结冰。
122.16、向杜瓦真空腔体内注入液氮提供一层冷屏，再向氦池内注入液氦，使超导波荡器2没入液氦中，使超导波荡器2冷却到工作温度。
123.17、超导波荡器2通电，测量开始，伺服电机8受控向上移动，使波纹管56由最初的压缩状态开始伸长，带动雪橇板52向上移动扫过磁场区，伺服电机8反馈位置信号、霍尔元件51反馈实时磁场信号，即可获得超导波荡器2纵向方向各位置垂直方向的磁场强度。
124.18、回收液氦，超导波荡器2复温，磁场测量结束。
125.本发明实施例的超导波荡器磁场垂直测量系统100具有以下优点：
126.1、本发明由于设置了5.5毫米厚的雪橇板52和6毫米厚的导轨4，克服了窄间隙下磁场测量的困难，可以满足超导波荡器2狭窄磁间隙内的磁场测量需求。
127.2、本发明由于实现了雪橇板52在导轨4上的滑动使得霍尔元件51可以扫过超导波荡器2的纵向磁场范围，可以连续获得纵向不同位置处的超导波荡器2垂直方向的磁场数据以及积分场数据。
128.3、本发明对测量系统运动设备设置了四套准直机构且准直框架的准直精度控制在0.01毫米内，保证了纵向位置的精度，同时球面滚轮可以在弹力作用下自适应导轨4在低温下的收缩变形和拼接位置处的不连续，保证了霍尔元件51有效区域处于磁间隙横向的中心，保证了横向位置的精度，因此本发明测量位置精度高，重复性好。
129.4、本发明将霍尔元件51的引线从测量装置运动设备的内部引出到真空外，可以保证引线不会随着霍尔元件51的移动在超导波荡器2的磁间隙内发生缠绕，有效保护了实验
设备。
130.5、本发明所配置的1.8米行程的超大行程的波纹管56、2.5米长的磁间隙内导向管53可以满足最长1.5米的超导波荡器磁场2的垂直测量需求，对于不同长度的超导波荡器2，只需重新配置配套的准直框架3与导轨4即可安装测量，并且可根据超导波荡器2的不同长度控制液氦液位，有效控制液氦成本。
131.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
132.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
133.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
134.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
135.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
136.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。