研究目的
研究热解碳抗磁悬浮在计量学中的应用,包括加速度、倾斜、力测量和激光功率传感器。
研究成果
多晶碳(PyC)的各向异性抗磁性使其在常温下无需超导体或能量输入即可实现稳定悬浮,适用于多种计量学应用。当前研究已证实该特性可用于惯性质量和激光功率测量,未来在测量与控制领域具有更广泛的潜在应用。
研究不足
目前传感器的精度和分辨率正在提升中。实验在空气中进行,可能会引入阻尼效应。当前设置限制了可测量力和功率的范围。
1:实验设计与方法选择:
本研究利用热解碳(PyC)的抗磁性特性来制造传感器。设计通过稳定磁力来控制或检测物理量。
2:样本选择与数据来源:
使用不同配置的热解碳瓦片和碎片,在空气中和激光照射下进行测量。
3:实验设备与材料清单:
热解碳瓦片、永磁体、振动台、正弦函数发生器、激光束、镀金反射镜。
4:实验步骤与操作流程:
包括将热解碳瓦片悬浮在磁体阵列上方,测量由于外力或激光照射导致的悬浮高度或质量变化。
5:数据分析方法:
通过测量共振频率、悬浮高度和质量的变化来推断外部加速度、力或激光功率。
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获取完整内容-
Pyrolytic carbon tile
Used as a diamagnetic material for levitation and sensing applications.
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Permanent magnets
Generate magnetic flux density for levitating PyC tiles.
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Shaker
Excites the system with sinusoidal vibrations for inertia balance measurements.
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Laser beam
Irradiates PyC tiles for laser power measurement.
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Gold-coated mirror
Reflects laser beam for radiation pressure measurement in laser power sensor.
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