分段式低温铁磁共振测量系统及其测量仪的制作方法

本实用新型涉及微波谐振应用技术，尤其涉及分段式低温铁磁共振测量系统及铁磁共振仪。

背景技术：

铁磁物质在恒定磁场和微波场的共同作用下，在某一频率附近会产生对微波场的共振吸收现象。在恒定外磁场作用下铁磁材料发生磁化，铁磁材料中的元磁矩要绕外磁场进动，由于存在阻尼，这种进动运动将会衰减。但若外加的微波场的频率与进动频率一致时，就会从微波场中吸收能量以维持其进动，固体对外加的微波场能量在上述频率处产生一个共振吸收峰。若磁矩为铁磁体中的电子自旋磁矩，则称为铁磁共振。铁磁共振能够准确测量材料的磁导率、磁性材料的磁各向异性等重要参数，因此是重要的磁性材料性质的测试手段。

一般在低温下使用铁磁共振仪(Ferromagnetic Resonance，FMR)测量时会选择同轴信号线对样品进行激发以及测量，这样可以使信号传递具有较小的损耗，受到的干扰也会比较小，FMR测量在低温下中大规模使用。

但是由于测量的信号线联通室温环境与样品腔，室温环境的热量会沿着信号线传递到样品上，使得样品的温度控温不稳，降温慢，甚至降不到所需要温度，对于材料性质研究影响很大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供了一种分段式低温铁磁共振测量系统及测量仪，解决信号线传热的问题，使样品受到信号线传热的影响极小，使样品温度可以得到良好的控制，从而使测量更加快捷、准确。

为实现以上目的，本实用新型提供了如下技术方案：

分段式低温铁磁共振测量系统，包括样品腔；所述样品腔内的信号线至少分为第一半钢线连接层和第一柔性线连接层；

所述第一半钢线连接层包括隔热屏、至少一个第一半刚性信号线接头、至少一个第二半刚性信号线接头和至少一个半刚性信号线；所述第一半刚性信号线接头通过半刚性信号线连接第二半刚性信号线接头，所述第一半刚性信号线接头设置于隔热屏上；

所述第一柔性线连接层包括隔热屏、至少一个第一柔性信号线接头、至少一个第二柔性信号线接头和至少一个柔性信号线；所述第一柔性信号线接头通过柔性信号线连接第二柔性信号线接头，所述第一柔性信号线接头设置于隔热屏上；

所述第一半钢线连接层的第一半钢性信号线接头通过信号线连接样品；所述第一柔性线连接层的第二柔性信号线接头靠近样品腔开口端，所述第一柔性线连接层的第二柔性信号线接头连接铁磁共振测量系统的信号采集分析设备和/或信号产生设备。

优选地，信号线与半刚性信号线分别设置于隔热屏的两侧。

优选地，第一半钢线连接层的第二半刚性信号线连接头连接第一柔性线连接层的第一柔性信号线接头，使半刚性信号线与柔性信号线电连接导通。

优选地，第一半钢线连接层与第一柔性线连接层之间依次连接至少一个半钢线连接层和/或至少一个柔性线连接层。

优选地，半刚线连接层和柔性线连接层的隔热屏均设置有至少一个线接头，用以连接线材。

优选地，第一半刚性信号线接头、第一柔性信号线接头和/或至少一个线接头集成有热沉。

优选地，第一半刚线连接层的隔热屏设置有第一镂空，所述第一镂空用于样品杆穿过并支撑固定样品。

优选地，半刚线连接层和柔性线连接层的隔热屏均设置有至少一个第二镂空，所述第二镂空用于供线材、器材或光穿过。

优选地，信号采集分析设备包括示波器、频谱分析仪、矢量网络分析仪、锁相放大器、功率探测器和微波信号源中的一种或多种。

本实用新型还提供了一种应用以上技术方案所述的信号测量系统的铁磁共振仪。

与现有技术相比，本实用新型提供的分段式低温铁磁共振测量系统及其测量仪，具有以下有益效果：

本实用新型提供的分段式低温铁磁共振测量系统及测量仪通过将信号线分段，分为半钢线连接层和柔性连接层，通过柔性信号线与半钢线交替使用，将信号线传热沉积在分布式热屏上的方法，解决了信号线向样品传热引起的问题，使样品受到信号线传热的影响极小，使样品的控温或降温也变得更容易，使得测量更加快捷，准确。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型实施例分段式低温铁磁共振测量系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例分段式低温铁磁共振测量系统的半钢线连接层的结构示意图；

图3是本实用新型实施例分段式低温铁磁共振测量系统的柔性线连接层的结构示意图；

图4是本实用新型实施例分段式低温铁磁共振测量系统的应用示意图。

【主要部件/组件说明】

100：第一半钢线连接层

110：隔热屏

120：第二半刚性信号线接头

130：半刚性信号线

140：第一半刚性信号线接头

150：第一镂空

160：线接头

170：第二镂空

200：第一柔性线连接层

210：隔热屏

220：第二柔性信号线接头

230：柔性信号线

240：第一柔性信号线接头

250：第一镂空

260：线接头

270：第二镂空

300：信号线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

下面结合附图和示例性实施例对本实用新型作进一步地描述，其中如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。

图1是本实用新型实施例分段式低温铁磁共振测量系统的结构示意图。如图1所示，该分段式低温铁磁共振测量系统，用于对置于样品腔内的样品进行激发以及信号测量，至少包括依次连接的第一半钢线连接层100和第一柔性线连接层200。在应用于信号测量过程中，柔性线连接层200为最靠近室温环境的连接层，半钢线连接层100为最靠近样品的连接层。第一半钢线连接层100和第一柔性线连接层200可直接进行连接，或者中间依次连接一个以上数目的半钢线连接层和/或一个以上数目的柔性线连接层。在测量时所使用的连接层至少包括一个半钢线连接层和一个柔性线连接层。

第一半钢线连接层100的第一半钢性信号线接头140通过信号线300连接样品；第一柔性线连接层200的第二柔性信号线接头220靠近样品腔开口端，最后，第一柔性线连接层200的第二柔性信号线接头220连接铁磁共振测量系统的信号采集分析设备和/或信号产生设备。

其中，所述信号采集分析设备包括示波器、频谱分析仪、矢量网络分析仪、锁相放大器、功率探测器和微波信号源中的一种或多种。

图2是本实用新型实施例分段式低温铁磁共振测量系统的半钢线连接层的结构示意图。如图2所示，半刚线连接层以第一半钢线连接层100为例，第一半钢线连接层100包括隔热屏110、至少一个第一半刚性信号线接头140、至少一个第二半刚性信号线接头120和至少一个半刚性信号线130；第一半刚性信号线接头140通过半刚性信号线130连接第二半刚性信号线接头120，第一半刚性信号线接头140设置于隔热屏110上。

本实施例中，半刚线连接层还设置有至少一个线接头160，用以连接其它测量线路信号线或者器材。线接头160可以是刚性信号线接头或者柔性信号线接头。

具体的，第一半刚性信号线接头140和/或线接头160处集成有热沉，热沉用于将信号线传递的热量沉积下来。

第一半刚线连接层100的隔热屏110中间设置有第一镂空150，第一镂空150用于样品杆穿过并支撑固定样品。第一半刚线连接层100还设置有第二镂空170，用于供其它线材、器材或光穿过。

图3是本实用新型实施例分段式低温铁磁共振测量系统的柔性线连接层的结构示意图。如图3所示，柔性线连接层以第一柔性线连接层200为例。第一柔性线连接层200包括隔热屏210、至少一个第一柔性信号线接头240、至少一个第二柔性信号线接头220和至少一个柔性信号线230；第一柔性信号线接头240通过柔性信号线230连接第二柔性信号线接头220，第一柔性信号线接头240设置于隔热屏上210。

本实施例中，柔性线连接层还设置有至少一个线接头260，用以连接其它测量线路信号线或者器材。线接头260可以是刚性信号线接头或者柔性信号线接头。

具体的，第一柔性信号线接头240和/或线接头260处集成有热沉，热沉用于将信号线传递的热量沉积下来。

第一柔性线连接层200的隔热屏210中间设置有第一镂空250，第一镂空250用于样品杆穿过并支撑固定样品。第一柔性线连接层200还设置有第二镂空270，用于供其它线材、器材或光穿过。

半刚线连接层和柔性线连接层的隔热屏上可设置有多个相贯通的镂空。

半刚线连接层的隔热屏110和柔性线连接层的隔热屏210用来沉积热量以及隔绝热量；半刚线连接层的半刚性信号线接头以及柔性线连接层的柔性信号线连接头用来与相邻连接层相的信号线连接头相连接以完成电连接；半刚性信号线130和柔性信号线230用来传输信号。

如图1所示，信号线300与半刚性信号线130分别设置于第一半钢线连接层100的隔热屏110的两侧。

具体的，第一半刚性信号线接头140、第一柔性信号线接头240、线接头160和/或线接头260处集成有热沉，热沉用于将信号线传递的热量沉积下来。

一种实施例中，第一半钢线连接层100的第二半刚性信号线连接头120连接第一柔性线连接层200的第一柔性信号线接头240，从而使半刚性信号线130与柔性信号线230电连接导通。

另一种实施例中，第一半钢线连接层100与第一柔性线连接层200之间依次连接至少一个半钢线连接层和/或至少一个柔性线连接层，且至少一个半钢线连接层和/或至少一个柔性线连接层的连接顺序不做限定。

图4是本实用新型实施例分段式低温铁磁共振测量系统的应用示意图。信号测量系统包括依次相连接的第一半钢线连接层100、半钢线连接层和第一柔性线连接层200，或者是一次相连接的第一半钢线连接层100、柔性线连接层和第一柔性线连接层200。第一半钢线连接层100通过信号线300连接样品400进行微波激发和信号检测，第一柔性线连接层200靠近样品腔10的开口端并穿过开口端的隔热板11电连接样品腔10外的设备。连接线300用来与样品400直接相连接，具有低损耗，适配灵活等特性。

参见图4，本实施例中包括两条测量线路，依次经过半刚性信号线130和柔性信号线230。且本实施例中的每一连接层的隔热屏中间均设置有镂空使样品杆500贯通，样品杆500支撑并稳固样品400，保证了测试过程中的稳定性。

以上仅为本实用新型较佳实施例，并不用于局限本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均需要包含在本实用新型的保护范围之内。