ZGC用于“归零”高斯计探头,内置消磁器,在典型外部场下可实现<0.002高斯。
ZGC零高斯室模型将环境磁场(地球磁场)降低至腔室内接近零。任何直径小于9.4毫米或0.370英寸的高斯计探头都可以放入内部。此时仪表会被“归零”,这意味着每当探针进入零场时,测光仪都会读到零。通过使用零高斯腔室,任何偏移误差都被消除。ZGC模型的独特之处在于它包含一个消磁器(去磁器)。它位于内外的μ金属盾挡之间。当按下消磁按钮时,无论腔室多强,任何意外的磁化都会被抹去。意外磁化是大多数零高斯腔体的一个主要问题,限制了它们的使用。如果磁铁靠近过近,腔室会“永久”磁化,内部磁场通常为0.2到0.5高斯。由于地球磁场也约为0.5高斯,因此磁化的零高斯腔室不会显著减弱磁场,因此必须对腔室进行消磁。
即使有消磁器,使用外部消磁器对零高斯腔室进行消磁也很困难。外部消磁器通常不足以消除内屏蔽的磁性,使用较大的消磁器也不方便。使用ZGC时,只需按下消磁按钮,室内磁场在腔室中央宽5毫米、直径9.4毫米的区域内,三轴均低于0.01高斯。电池连接时,除了按下消磁按钮外,不会消耗任何电力。即便如此,一块典型的9伏电池(含)也能驱动超过1000万次消磁循环。消磁后,无论腔室在地球场内的方向如何,场<为0.01高斯。如果腔室的长轴(下图照片中的左右方向)在消磁过程中特定地朝向东西方向,内部场将为<0.002高斯,尽管大多数高斯计并不要求如此精确。
白色圆柱形垫片(如下图所示)也包含在内。它被用作“停止”,使大多数高斯计探头置中于零高斯区。它允许探针末端插入腔室中心线后方1.6毫米。这是所有AlphaLab高斯计探头(包括轴向、横向、万向和三轴)精确居中的适当距离。垫片可以插入任一侧(腔室对称)。
AlphaLab 零高斯室(ZGC)说明
白色塑料部分(垫片)可以随时拆卸,但如果你想把高斯计探头置中,应该用它。当该白色垫片置于任一端时,探头末端可恰好插入于腔室中心后方1.6毫米处。因此,AlphaLab型号VGM、GM-2、GM-3、1-ST和1-HS的实际传感器将正确置中于腔室内。零高斯区直径为9.4毫米(0.370英寸),位于腔室内中心5毫米(0.197英寸)。(膛室长轴尺寸为36毫米,约1.42英寸)。在中心5毫米,按下黑色消磁按钮后磁场<0.01高斯,无论磁室方向如何。只要腔体在消磁时旋转不超过30度,它将保持<0.01高斯。(注意,当外部场为<0.6高斯,这是地球场的特征时,该规范有效。)如图插入高斯计探头,将高斯计归零。
如果按下消磁按钮时长轴朝东西方向,且保持腔室朝向,腔室内的磁场可降低至<0.002高斯(2毫高斯)。然而,大多数高斯计通常读数降至0.01或0.1高斯,0.002高斯精度并非必需。

与任何零高斯腔体一样,暴露于磁铁或强磁场(>5高斯)会“永久”磁化腔室。对于ZGC模型,这个永久内部场在暴露于强场后可高达0.2高斯。任何这样的腔室都需要消磁来消除这种效应。ZGC内置消磁器,可如上所述减少磁场。对于高于0.6高斯的场,平行于腔室长轴的场分量有1.5%会泄漏到腔室。对于另外两个轴(垂直于长轴),磁场泄漏<0.2%。作为对比,地球场在0.2到0.6高斯之间。ZGC只有在再次接触磁铁时才会重新磁化。消磁时,把9伏电池扣到机壳上,按住小按钮至少1/4秒。对于最低的内部场,长轴在消磁过程中指向东西方向(或场小于0.05高斯的方向)。
电池可以保持连接,因为它不耗电,除非按住按钮。即使按下按钮,电流消耗也约为0.05马,电池在该负载下可持续超过6个月。大多数9伏电池的钢壳在低高斯区域可能不受欢迎,因此电池很容易断开。标准电池如果磁化,可能会允许多达0.001高斯在ZGC内部泄漏。如果需要非常低的磁场,请将电池连接至少2秒,为内部的一微法拉消磁电容充电。然后取下电池进行消磁。一个消磁周期的所有能量都储存在电容器中,电容器会保持充电状态>10分钟。按下消磁按钮后1/10秒内消磁完成(电容完全放电)。
为了获得非常低的磁场,前面提到ZGC应在腔室长轴(标签文本的左右方向)指向东西方向时进行消磁,使该方向的磁场<0.05高斯。要验证东西方向是否<0.05高斯,或找到低场方向,选择一个方向并用高斯计测量该方向的场。仪表不需要正确归零。对于三轴高斯计,如VGM或GM-3,只需观察单轴,如Z轴,并将该轴指向选定方向。然后将探针指向相反方向:180°,重新测量。如果你选择了低场方向,这两个数应该相同,或者至少相差在0.1高斯以内。
即使高斯计未归零,腔室的正常功能(即是否近似真零)仍可通过高斯计独立验证。要验证腔室长轴的零点,可以用VGM或GM-3仪检查Z场,或使用带单轴高斯计模型的轴向探头。(对于单轴模型,如果你的探针是横向的还是通用的,验证长轴零点是无关紧要的。)消磁并使ZGC向东西方向方向调整,如上所述。用白色塑料垫片作为止挡;插入探针并测量。然后不移动ZGC,将探头和间隔器互换,再次测量。这些数值在高斯计的稳定性范围内应当相同。要验证垂直方向的零高斯,可以用VGM或GM-3测光表检查X,或者在用单轴高斯计模型验证时使用横向探针或未弯曲角度的通用探头。在孔内将探针旋转360°。显示的数字在轮换过程中不应变化。
