HSR2iX系列磁场消除系统由磁传感器感知单元、磁场发生单元、磁场控制单元、显控单元等构成。综合了低噪声磁敏感技术、消磁线圈优化设计技术、磁场自动控制技术，实现了对宽频带杂散磁场的自动跟踪补偿，达到稳定磁场的目的。根据具体用途，HSR2iX系列磁场消除系统具有三种不同型号：HSR-2i01、HSR-2i02和HSR-2i03。（特殊情况可定制）
HSR-2iX系列磁场消除系统说明
1、系统组成
磁场消除系统主要由磁传感器感知单元、磁场发生单元、磁场控制单元、显控单元等构成等几部分组成。
2、工作原理
通过三分量磁场传感器实现杂散磁场的感知，并将感知到的信号送入智能磁场控制单元；智能磁场控制单元实时产生一个电流信号，该电流通过磁场产生单元产生与杂散磁场方向相反、大小相等的磁场，在工作区实现了磁场的叠加从而得到稳定的磁场环境。
3、磁场产生单元
磁场产生单元实际上就是三轴磁场线圈，该线圈用以产生与杂散磁场方向相反、大小相等的磁场。
磁场产生单元结构根据场地的需要可以多样化安装，一般有两种结构。第一种是采用独立的磁场线圈框架套在电镜外侧；第二种是无需要线圈框架，直接将消磁电缆穿入无磁线槽后固定在实验室内墙表面或埋入墙体。由于磁场是矢量，通常需要在X、Y、Z三个方向产生稳定的磁场。
4、磁传感器感知单元
综合考虑磁场抵消后磁场的噪声、稳定性和抵消磁场带宽的要求，选择合适的三分量磁通门传感器实现磁场感知功能。【以用户实际要求或者勘测场地后测试数据为准】
5、磁场控制单元(Magnetic Control UNIT)
磁场控制单元是磁场消除系统的核心，主要通过高精度传感器感知的磁场信号，进而通过快速跟踪算法实时消除磁场的扰动，保证工作空间磁场基本处于稳定无波动状态。
磁场控制单元采用220V交流供电，非常容易在实验室内应用。
6、显控软件
显控软件主要有三大功能。
(1) 数据实时显示功能：实时显示磁场的曲线数据，便于评估磁场环境的质量。
(2) 超限报警功能：根据预设的磁场限制，进行报警。
★★★ 消除效果：
※衰减系数：α= 20×lg(B1/B2)
※频率越低，消磁效果越好，本实验选取了 50Hz 的干扰比较实验效果。
※X轴方向对 50Hz 干扰消磁前后对比
消磁前：0.069V×1000×10=690nT
消磁后：0.00019V×1000×10=1.9n
型号 | HSR2iO1 | HSR2iO2 | HSR2iO3 |
用途 | 消除所有类型电子显微镜的交流磁场 | 消除所有类型电子显微镜的交流和直流磁场 | 消除半导体洁净室中CDSEM工具的12kHz磁场。也可以消除这些工具的交流和直流磁场 |
消磁线圏 | 干扰磁场消除绕组系统自检绕组 | 固有地磁场消除绕组 干扰磁场消除绕组 系统自检绕组 | 固有地磁场消除绕组 干扰磁场消除绕组 系统自检绕组 |
待消除磁场 | X,Y,Z磁场 | X,Y,Z 磁场 | X.YZ 磁场 |
磁场测量类型 | AC RMS and pk-pk | Real time field AC RMS and pk-pk DC incremental | Real time field AC RMS and pk-pk DC incremental |
测量精度 | ±0.5% Reading ± 100pT | ±0.5% Reading ± 1 nT | ±0.5% Reading ± 1 nT |
磁场动态范围 | <60 mG （6.0µT） | <4.8 µT pk-pk | 5 μT pk-pk |
频率带宽 | 25 Hz 至 3kHz | DC 至 5 kHz | DC 至 12 kHz |
噪声限值 | <0.7nT RMS(0.1 Hz ~ 3 kHz) | 1.5nTRMS(0.1Hz ~ 5 kHz) | 0.5 nT RMS(0.1 Hz - 12 kHz) |
直流漂移 | N/A | < 2 nT/ 24 hours | < 2 nT/ 24 hours |
直流磁场限值 | N/A | ± 200 μT max | ± 200 μT max |
系统响应时间 | 10 µs 内 | 10 µs 内 | 2µs 内 |
磁场稳定性 | <2 nT/24 h@ (20°C〜25°C,预热0.5 h) | ||
衰减系数 | >50 dB @0.1 Hz >30 dB @50 Hz | >60 dB @0.1 Hz >40 dB @50 Hz >20 dB @5 kHz | >60 dB @0.1 Hz >40 dB @50 Hz >20 dB @10 kHz |
1. 生命科学领域的冷冻电镜
2. 材料科学领域的扫描电镜
3. 化工领域中的原理分析用电镜
4. 半导体工艺中的缺陷分析用电镜
5. 纳米制造领域的加工精度保证
