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古埃磁天平

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更新時(shí)間:2025-04-08 16:14:04瀏覽次數(shù):1425

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

產(chǎn)地類別 國(guó)產(chǎn) 應(yīng)用領(lǐng)域 醫(yī)療衛(wèi)生,生物產(chǎn)業(yè),地礦,道路/軌道/船舶
埃磁天平的工作原理,如下(圖一)所示。將圓柱形樣品管(內(nèi)裝粉末狀或液體樣品),懸掛在分析天平的底盤上,使樣品管底部處于電磁鐵兩極的中心(即處于均勻磁場(chǎng)區(qū)域),此處磁場(chǎng)強(qiáng)度大。樣品的頂端離磁場(chǎng)中心較遠(yuǎn),磁場(chǎng)強(qiáng)度很弱,而整個(gè)樣品處于一個(gè)非均勻的磁場(chǎng)中。但由于沿樣品的軸心方向,即圖示z方向,存在一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度 H/ z,故樣品沿z方向受到磁力的作用,它的大小為:

詳細(xì)介紹

磁天平 古埃(Gouy)磁天平 古埃磁天平 型號(hào):HAD-IA

古埃(Gouy)磁天平的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,靈敏度高。用古埃磁天平測(cè)量物質(zhì)的磁化率進(jìn)而求得磁矩和未成對(duì)電子數(shù),這對(duì)研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)有著重要的意義。

一、工作原理

古埃磁天平的工作原理,如下(圖一)所示。將圓柱形樣品管(內(nèi)裝粉末狀或液體樣品),懸掛在分析天平的底盤上,使樣品管底部處于電磁鐵兩極的中心(即處于均勻磁場(chǎng)區(qū)域),此處磁場(chǎng)強(qiáng)度大。樣品的頂端離磁場(chǎng)中心較遠(yuǎn),磁場(chǎng)強(qiáng)度很弱,而整個(gè)樣品處于一個(gè)非均勻的磁場(chǎng)中。但由于沿樣品的軸心方向,即圖示z方向,存在一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度 H/ z,故樣品沿z方向受到磁力的作用,它的大小為:

(圖一)古埃磁天平工作原理示意圖

式中H為磁場(chǎng)中心磁場(chǎng)強(qiáng)度,H0為樣品頂端處的磁場(chǎng)強(qiáng)度, 為樣品體積磁化率, 為空氣的體積磁化率,S為樣品的截面積(位于x、y平面),μ0為真空磁導(dǎo)率。

通常H0即為當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)強(qiáng)度,約為40A·m-1,一般可略去不計(jì),則作用于樣品的力為:

由于天平分別稱裝有被測(cè)樣品的樣品管和不裝樣品的空樣品管在有外加磁場(chǎng)和無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)的質(zhì)量變化,則有:

△m=m磁場(chǎng)-m無(wú)磁場(chǎng) (-3)式

顯然,某一不均勻磁場(chǎng)作用于樣品的力可由下式計(jì)算:

于是有:

整理后得:

物質(zhì)的摩爾磁化率為: 而

故:

式中:h為樣品的實(shí)際高度,m為無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)樣品的質(zhì)量,M為樣品的摩爾質(zhì)量, 為樣品密度(固體樣品指裝填密度)。

(-7)式中真空磁導(dǎo)率μ0=4π×10-7N·A-2;空氣的體積磁化率 =3.64×10-7(SI單位),但因樣品管體積很小,故常予忽略。該式右邊的其它各項(xiàng)都可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,因此樣品的摩爾磁化率可由(-7)式算得。

(-7)式中磁場(chǎng)兩極中心處的磁場(chǎng)強(qiáng)度H,可使用面板上的特斯拉計(jì)測(cè)量,或用已知磁化率的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行間接測(cè)量。

常用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有莫爾氏鹽(NH4)SO4·FeSO4·6H2O、CuSO4·5H2O等。例如莫爾氏鹽的 M與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系式為:

二、 儀器的結(jié)構(gòu)及使用

(一)HD—ⅠA古埃磁天平結(jié)構(gòu)

如(圖二)所示,它是由電磁鐵、穩(wěn)流電源、數(shù)字式毫特斯拉計(jì)、照明等構(gòu)成。該儀器主要技術(shù)指標(biāo)參考如下:

磁極直徑:40mm

磁隙寬度:0~40mm

磁場(chǎng)穩(wěn)定度:優(yōu)于0.01h-1

勵(lì)磁電流工作范圍:0~10A

勵(lì)磁電流工作溫度:<60°

功率總消耗:約300W

(二)磁場(chǎng)

儀器的磁場(chǎng):由電磁鐵構(gòu)成,磁極材料用軟鐵,在勵(lì)磁線圈中無(wú)電流時(shí),剩磁為小。磁為雙截錐的圓錐體,

極的端面須平滑均勻,使磁極中心磁場(chǎng)強(qiáng)度盡可能相同。磁極間的距離連續(xù)可調(diào),便于實(shí)驗(yàn)操作。

(圖二)磁天平結(jié)構(gòu)圖

1、電流表 2、特斯拉計(jì) 3、勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)旋鈕

4、樣品管 5、電磁鐵 6、清零

7、電源開(kāi)關(guān) 8、磁場(chǎng)強(qiáng)度校正

后面板圖如下:

(三)穩(wěn)流電源

勵(lì)磁線圈中的勵(lì)磁電流由穩(wěn)流電源供給。電源線路設(shè)計(jì)時(shí),采用了電子反饋技術(shù),可獲得很高的穩(wěn)定度,并能在較大幅度范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)其電流強(qiáng)度。

(四)分析天平(自配)

HAD-ⅠA古埃磁天平需自配分析天平。在作磁化率測(cè)量中,常配電子天平。在安裝時(shí),將電子天平底部中間的一螺絲擰開(kāi),里面露出一掛鉤,將一根細(xì)的尼龍線一頭系在掛鉤上,另一頭與樣品管連接。

注:電子天平底部帶掛鉤。

。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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