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제안 방법
- 25 mT 이하의 자기장은 coil-2를 이용하여 발생시킬 수 있으므로 coil-2에만 전류를 흘려주어 발생시킨다. 발생하고자 원하는 자기장에 비례하는 전류를 계산하여 coil-2에 흘려주고 또한 R1에 유기되는 전압을 읽어 확인한다. 자기장크기를 25 mT 이상 발생- 시키고자 할 경우에는 coil-2에 의해 25 mT를 발생시킨 상태에서 다시 coil-1에 전류를 흘려주어 자기장을 발생시킨다.
- 제작하였다. 일반적으로 냉각장치가 없는 헬름홀츠코일은 발열 때문에 20 mT 이상의 정밀자기장을 발생시키기가 어려우므로, 각각 20 mT 자기장을 안정적으로 발생할 수 있는 지름이 다른 독립된 헬름홀츠 코일 2 쌍 및 지구자기장을 상쇄시킬 수 있는 코일을 바깥쪽 코일에 덧붙여 설계하여 동일한 받침대 위에 중심축이 일치하도록 고정하였다. 각각의 코일에서 발생되는 자기장은 서로 더해져서 약 40 mT의 자기장을 발생시킬 수 있으며, 또한 지구자기장을 상쇄시킬 수 있는 코일을 설치하여 상쇄시킴으로써 표준기의 불확도를 감소시킬 수 있었다.
- 장치의 구성도는 그림 7과 같이 전자석, 전류원, NMR 자기장측정기, DVM, 션트 저항 및 컴퓨터 등으로 구성되어 있으며, 모든 장비는 GPIB 인터페이스 및 Labview 프로그램을 이용하여 측정하고, 제어하도록 설계되었다.
- 중간 영역의 자기장 표준을 확립하기 위하여 동일한 축상에 2 쌍의 코일(헬름홀츠 코일)을 이용하여 설계 및 제작하였다. 일반적으로 냉각장치가 없는 헬름홀츠코일은 발열 때문에 20 mT 이상의 정밀자기장을 발생시키기가 어려우므로, 각각 20 mT 자기장을 안정적으로 발생할 수 있는 지름이 다른 독립된 헬름홀츠 코일 2 쌍 및 지구자기장을 상쇄시킬 수 있는 코일을 바깥쪽 코일에 덧붙여 설계하여 동일한 받침대 위에 중심축이 일치하도록 고정하였다.
대상 데이터
- 따라서 상호인정의 기술적 기반인 핵심측정 국제비교 (International Key Comparison)?]- 여러 측정 분야에서 요구되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해 여러 나라에서 유지 및 보급되고 있는 자기장 표준의 동등성 확보 등을 목적으로 독일 PTB의 K. Weyand 박사의 제안에 의해 이 분야의 국제비교를 2001년부터 2003년까지 실시되었다. 그림 9와 같이 자기장분야 국제비교 결과를 보면 KRISS의 자기장 측정능력 및 분석 수준은 선진국과 대등함을 알 수 있다.
- 인공적인 자기잡음을 없애기 위하여 비자성 재료를 사용하였고, 건물, 도로, 전원선 등으로부터 100 m 이상 떨어진 곳에 비자성 실험실을 건축하였다. 또한 지구자기장의 변화량을 상쇄시킬 수 있는 대형 3-축 헬름홀츠 코일(최대 지름 2 前을 제작하여 지구자기장을 실시간으로 측정하고 상쇄시킬 수 있는 장치를 개발 제작하였다.
이론/모형
- 지구자기장이 상쇄된 공간에 자기장 발생기인 솔레노이드를 설치하고, 솔레노이드에 정밀전류를 흘려 표준자기장을 발생시키는 것이다. 솔레노이드는 열적으로 안정한 석영을 사용하여 만들었으며, 중심내부의 자기장 균일도를 향상시키기위하여 단전류-다층 권선법을 사용하였다. 솔레노이드의 내부중심에서 ±2 cm 범위 내에서 자기장 균일도는 3 X 1。-7, 코일상수는 1.
- 필요하다. 전자석과 직렬로 션트 표준저항을 연결하여 저항의 양단에 유도되는 전압의 변화량을 탐지하여 전자석의 입력 단에 다시 가하여 안정시키는 방법인 전류궤환(current feedback)을 사용하였다. 이 전류궤환 방법은 외란 자기장의 변화는 보상하지 못하고 단지 전자석에 인가되는 전류의 변화분만 보상하는 단점이 있으나, 40 mT 이상의 자기장 범위에서 안정도는 외부자기장(지구자기장, 장비에 의한 자기 잡음 등)의 영향이 거의 미치지 않는다.
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