专利名称：准单畴高温超导块材磁悬浮双导轨综合实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种物理教学中的实验装置，特别是涉及一种利用无摩擦的高温超导块材磁 悬浮来测试高精度的物理量变化规律的装置。
背景技术：
高温超导磁悬浮的应用领域越来越广，对有关高温超导磁悬浮的研究备受关注，通过高 温超导磁悬浮双导轨来完成常规无法测试高精度的物理实验。目前，常用的气垫导轨实验装 置是由气泵、三角形导轨和与其相应的三角形滑块组成。通过气泵产生高压气流，然后从三 角导轨的两侧面上的大量微小细孔释放气流，使得叠放在三角导轨上的三角滑块在气流的推 动下悬浮，处于一种无磨擦阻力的运动状态，进而利用该悬浮状态来测量物体的加速度。然 而，用该实验装置测试物理量时，存在以下两个缺陷-
1、 该装置采用高压气泵充气，通过三角导轨两侧面上小孔释放，使三角滑块悬浮在三 角导轨上，在整个悬浮实验过程中，气流产生噪声污染，影响工作人员的实验观察环境；
2、 三角导轨两侧面上的小孔释放的气流不均匀(因每个小孔的气流强度、孔内壁的氧 化物程度不同等因素造成)，故造成三角滑块在悬浮运动过程中重心的上下、左右不稳定，会 直接影响实验的测量精度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷提供一种准单畴温超导块材磁悬浮双导轨 综合实验装置，该装置结构简单、操作方便、噪声零污染，并能测试多种物理量，且测量精
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为了达到上述目的，本发明釆用以下技术方案
上述准单畴高温超导块材磁悬浮双导轨综合实验装置包括机座和位于机座上方可装液氮
的低温容器，不同点是，上述机座上装有固定的两条导轨，导轨由多块NbFe永磁体排列而成， 其表面磁场强度为0.5T 0.6T (特斯拉)，上述低温容器的底部装有与上述两条导轨对应的 两条准单畴高温超导块材。
上述两条导轨底面分别与其机座面板平面的夹角为22。 28° 。
上述低温容器置有可罐液氮的入口 。
本发明与现有技术相比较具有如下优点
本发明在悬浮结构上采用准单畴高温超导块材的自稳定系统，并设置了双导轨，各导轨 底面分别与其机座平面构成的夹角为22° ~28° 。当低温容器在两条导轨上运动时(短时间内低温容器内的液氮挥发可忽略)，由于低温容器底部的准单畴高温超导块材的自稳定本身就 较好，用双稳导轨，导轨与机座平面形成凹面，可用来降低低温容器的重心，增加了稳定性； 该实验装置操作方便，不需用气泵之类设备，没有气流干扰，零噪声、稳定性好、测试的精 度高；该实验装置除可对物体加速度测量外，还能测试物体的弹性和非弹性碰撞、物体运动 时空气阻力等，从而可研究分析更多种物理量变化规律。
图1是本发明的准单畴高温超导块材磁悬浮双导轨综合实验装置的立体示意图； 图2是图1中机座1、导轨3立体示意图； 图3是图1中低温容器2的立体示意图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
如图1 3所示，上述准单畴高温超导块材磁悬浮双导轨综合实验装置包括机座1和位于 机座1上方可装液氮的低温容器2，机座1上装有固定的两条导轨3，导轨3由多块NbFe永 磁体7排列而成，其表面磁场强度为0.5T 0.6T (特斯拉)，上述低温容器2的底部装有与 上述两条导轨3对应的两条准单畴高温超导块材4。
上述两条导轨3底面分别与其机座1面板平面的夹角5为22。 28° 。
上述低温容器2置有可罐液氮的入口 6 。
本发明的准单畴高温超导块材磁悬浮双导轨综合实验装置的试验测试
1、测试前，用非金属的宽度为双导轨3的单轨宽度、高度为10mm、长度为低温容器2
长度的两块胶木板分别垫在装在机座1上的双导轨3上面，然后将低温容器2放入在双导轨
3上；
2、将液氮经入口 6罐入低温容器2内，当低温容器2的温度冷却到转变温度或低于转变温度 时，低温容器2的底部的准单畴高温超导块材4与上述两条导轨3产生磁悬浮力，撤掉两块 胶木板，这时低温容器2底部的两条准单畴高温超导块材4就悬浮在双导轨上，悬浮的高度 为8 10隨。
权利要求
1、一种准单畴高温超导块材磁悬浮双导轨综合实验装置，它包括机座和位于机座上方可装液氮的低温容器，其特征是，上述机座上装有固定的两条导轨，导轨由多块NbFe永磁体排列而成，其表面磁场强度为0.5T～0.6T，上述低温容器的底部装有与上述两条导轨对应的两条准单畴高温超导块材。
2、 根据权利要求l所述的准单畴高温超导块材磁悬浮双导轨综合实验装置，其特征是上述 两条导轨底面分别与其机座面板平面的夹角为22° 28° 。
3、 根据权利要求1或2所述的准单畴高温超导块材磁悬浮双导轨综合实验装置，其特征是 上述低温容器置有可罐液氮的入口。
全文摘要
本发明涉及一种准单畴高温超导块材磁悬浮双导轨综合实验装置，它包括机座和低温容器，机座上有固定的两条导轨，导轨由多块NbFe永磁体排列而成，其磁场强度为0.5T～0.6T，低温容器的底部有与两条导轨对应的两条准单畴高温超导块材。本发明提供的装置在悬浮结构上采用准单畴高温超导块材的自稳定系统，并设置了双导轨，由于低温容器底部的准单畴高温超导块材的自稳定性本身就较好，又用双稳导轨，导轨与机座平面形成凹面，降低滑块的重心，增加了稳定性；该装置操作方便，不用气泵设备，没有气流干扰，零噪声、测试精度高；该装置除对物体加速度测量外，还能测试物体的弹性和非弹性碰撞、运动时空气阻力等，可研究分析多种物理量变化规律。
文档编号H02N15/00GK101567650SQ200910046498
公开日2009年10月28日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者张义邴, 铭 李, 邱静和 申请人:上海大学