【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计量装置设计，尤其设计一种集成化量子电学计量装置。
技术介绍
1、基本单位的载体装置直接影响了基本单位的保存、复现和传递的精度，因量子计量基准不受外界环境干扰，具有高精确度、高稳定性和良好的复现性，在电学计量领域中，基于约瑟夫森效应和量子霍尔效应所建立的量子电压基准和量子电阻基准取代了传统的实物基准。
2、上述两种电学基准可相互独立进行对应的量值传递工作，在特定计量条件下，也可组合为更复杂的系统。两种电学基准的正常工作的前提是，均需要载体装置为其核心部件提供低温环境，因此可共用同一个低温室，这为两种电学基准的载体装置的合并提供了基础。然而，约瑟夫森效应极易受磁场影响，因此量子电压基准需要处于零磁场环境才可以正常工作，而量子电阻基准需要在强磁的环境下才可以实现。
3、针对上述问题，现有技术中尚未提出将量子电压基准和量子电阻基准合并，进一步的，也没有合并的载体装置。
技术实现思路
1、为了克服上述技术问题，本申请的提供一种集成化量子电学计量装置，在没有低温介质的前提下构建低温室，在低温室内同时容纳零磁场空间和强磁场空间。
2、本专利技术采用如下的技术方案：
3、一种集成化量子电学计量装置，包括：
4、真空绝热结构；
5、一级冷屏，设置与所述真空绝热结构内部，与所述真空绝热结构固定连接；
6、电磁屏蔽结构，固定设置于所述一级冷屏内；
7、量子电压模块，所述量子电压模块固定在电磁屏
8、超导线圈磁体结构，固定设置于所述一级冷屏内；
9、霍尔电阻模块，所述霍尔电阻模块设置于所述一级冷屏内，并与所述超导线圈磁体结构固定连接；以及，
10、冷传导结构，所述冷传导结构呈贯穿形式固定安装在所述真空绝热结构上，其中，所述冷传导结构中延伸进所述真空绝热结构内的部分与所述电磁屏蔽结构、所述量子电压模块、所述超导线圈磁体结构固定连接。
11、本专利技术提出了一种集成化量子电学计量装置，满足在同一免低温介质（免低温介质，即不需要如液氮之类低温介质做降温），仅采用传导冷却降温方式的低温室内，分别为量子电压基准提供零磁场空间和为量子电阻基准提供强磁场空间。最终实现量子电压基准与量子电阻基准的载体装置的合并。
12、本专利技术具有以下有益效果：
13、本专利技术设置冷屏筒，构建了单一低温室，并在冷屏筒内部同时设置了屏蔽筒组和超导线圈，实现了在同一低温室内，同时设置了零磁场空间和强磁场空间，为量子电压基准和量子电阻基准合并提供了装置平台。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述真空绝热结构（100）包括密封筒、长拉杆（104）和对外接口（105），所述对外接口（105）焊接在所述密封筒上，所述长拉杆（104）悬吊在所述密封筒内。
3.根据权利要求2所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述一级冷屏（110）包括冷屏端盖（111）和冷屏筒（112），所述冷屏端盖（111）固定安装在冷屏筒（112）上，所述一级冷屏（110）的冷屏端盖（111）与所述长拉杆（104）固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述电磁屏蔽结构（120）置于所述冷屏筒（112）内，并吊装在所述冷屏端盖（111）下；所述超导线圈磁体结构（140）置于所述冷屏筒（112）内，并吊装在所述冷屏端盖（111）下。
5.根据权利要求3或4所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述电磁屏蔽结构（120）包括吊装块（121）和屏蔽筒组，所述屏蔽筒组与所述吊装块（121）固定连接
6.根据权利要求5所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述量子电压模块（130）悬吊在所述屏蔽筒组内。
7.根据权利要求5或6所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述密封筒包括杜瓦密封筒（101）、杜瓦密封盖（102）、密封垫圈（103），所述杜瓦密封盖（102）固定安装在所述杜瓦密封筒（101）上，所述密封垫圈（103）嵌在所述杜瓦密封盖（102）和所述杜瓦密封筒（101）间。
8.根据权利要求7所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述屏蔽筒组包括外层屏蔽筒（122）、中层屏蔽筒（123）、内层屏蔽筒（124）、超导屏蔽筒（125）、公共连接件（126）和拉杆（127），所述外层屏蔽筒（122）、所述中层屏蔽筒（123）以及所述内层屏蔽筒（124）逐层嵌套并固定连接在所述公共连接件（126）上，所述公共连接件（126）悬吊在所述吊装块（121）下；所述超导屏蔽筒（125）通过所述拉杆（127）固定吊装在所述内层屏蔽筒（124）内。
9.根据权利要求8所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述量子电压模块（130）包括电压芯片（131）、芯片冷盘（132）和短吊杆（133）；所述电压芯片（131）固定安装在所述芯片冷盘（132）上，所述芯片冷盘（132）通过所述短吊杆（133）固定吊装在所述超导屏蔽筒（125）内。
10.根据权利要求9所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述超导线圈磁体结构（140）包括骨架（141）、超导线圈（142）和吊装法兰（143），所述骨架（141）通过所述吊装法兰（143）与所述冷屏端盖（111）固定安装，所述超导线圈（142）绕制在所述骨架（141）上。
11.根据权利要求10所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述冷传导结构（160）包括：制冷机（161、）若干导冷带（162）和若干导冷块（163），所述导冷带（162）与所述制冷机（161）固定安装，所述若干导冷带（162）上分别焊接所述导冷块（163），所述屏蔽筒组的所述超导屏蔽筒（125）、所述量子电压模块（130）的芯片冷盘（132）、所述超导线圈磁体结构（140）的所述骨架（141）均分别与其中一个所述导冷块（163）固定连接，且所述超导屏蔽筒（125）、所述芯片冷盘（132）和所述骨架（141）两两之间均不接触。
12.根据权利要求11所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述制冷机（161）包括安装法兰（1611）、一级冷头（1612）和二级冷头（1613）；所述安装法兰（1611）与所述杜瓦密封盖（102）固定连接，所述一级冷头（1612）与所述冷屏端盖（111）固定连接，所述二级冷头（1613）与所述导冷带（162）固定连接。
13.根据权利要求10或11或12所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述霍尔电阻模块（150）包括样品台（151）、安装盘（152）和霍尔电阻（153），所述霍尔电阻（153）固定安装在所述样品台（151）上，所述样品台（151）固定安装在所述安装盘（152）上，所述安装盘（152）与所述超导线圈磁体结构（140）的骨架（141）固定连接。
...【技术特征摘要】
1.一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述真空绝热结构（100）包括密封筒、长拉杆（104）和对外接口（105），所述对外接口（105）焊接在所述密封筒上，所述长拉杆（104）悬吊在所述密封筒内。
3.根据权利要求2所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述一级冷屏（110）包括冷屏端盖（111）和冷屏筒（112），所述冷屏端盖（111）固定安装在冷屏筒（112）上，所述一级冷屏（110）的冷屏端盖（111）与所述长拉杆（104）固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述电磁屏蔽结构（120）置于所述冷屏筒（112）内，并吊装在所述冷屏端盖（111）下；所述超导线圈磁体结构（140）置于所述冷屏筒（112）内，并吊装在所述冷屏端盖（111）下。
5.根据权利要求3或4所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述电磁屏蔽结构（120）包括吊装块（121）和屏蔽筒组，所述屏蔽筒组与所述吊装块（121）固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述量子电压模块（130）悬吊在所述屏蔽筒组内。
7.根据权利要求5或6所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述密封筒包括杜瓦密封筒（101）、杜瓦密封盖（102）、密封垫圈（103），所述杜瓦密封盖（102）固定安装在所述杜瓦密封筒（101）上，所述密封垫圈（103）嵌在所述杜瓦密封盖（102）和所述杜瓦密封筒（101）间。
8.根据权利要求7所述的一种集成化量子电学计量装置，其特征在于，所述屏蔽筒组包括外层屏蔽筒（122）、中层屏蔽筒（123）、内层屏蔽筒（124）、超导屏蔽筒（125）、公共连接件（126）和拉杆（127），所述外层屏蔽筒（122）、所述中层屏蔽筒（123）以及所述内层屏蔽筒（124）逐层嵌套并固定连接在所述公共连接件（126）上，所述公共连接件（126）悬吊在所述吊装块（121）下；所述超导屏蔽筒（125）通过所述拉杆（127）固定吊装在所述内层屏蔽...
【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，杨轩舻，周本哲，王康帅，刘建华，戴银明，王秋良，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。