标题：屏蔽科学
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一本专门介绍镍及其应用的杂志 |
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SCANNING ELECTRON microscopes such as this are fitted with a second skin of high-permeability nickel alloy
to absorb magnetic fields. |
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副标题：镍合金能对电子显微镜进行屏蔽保护，使之不受磁干扰。By Carroll McCormick
镍杂志，2005年11 -- 电子显微镜广泛用于科学实验室，也用于制造半导体的工厂（特别是用于检查晶体结构）。电子显微镜非常敏感，它附近的变压器、或地铁列车----只要是一种磁场，就会干扰其敏感性。解决方案是建造能吸收电子显微镜周围磁场的含镍屏蔽屏。
美国新罕布什尔州的MuShield公司设计并且采用高磁导率合金MuMetal建造磁屏蔽体，这种MuMetal合金含77%镍，可保护电子显微镜不受磁干扰。MuMetal合金能形成“最小磁阻通道”，吸收磁场。
MuShield公司的用户包括制造电子显微镜的日本光电株式会社。所要求的屏蔽量取决于电子显微镜所处的位置及其受到的干扰程度。“电子显微镜内部已经有屏蔽装置，但有时候它们还需要进一步的屏蔽”，MuShield公司的高级工程师戴维-格里利说。
金属吸收磁干扰的能力称作“磁导率”，而这种能力取决于金属的处理方法。 MuMeta合金被处理得具有净磁场。
“一种材料具有磁导率的基础是其电子净自旋”，格里利解释说，“对于大多数材料来说，电子净自旋相互抵消了，而[MuMetal]合金的电子净自旋却没有消失。镍是具有磁性的金属之一。有些金属，通过设计能在某一方向具有较高的磁导率。MuMetal合金则被处理得无论磁场从哪一个方向穿过都没有关系。”
如果干扰太强，MuMetal合金屏蔽体会出现磁饱和，并停止工作，但对于大多数应用，它是对磁通量进行分路和吸收的最佳材料。此种合金有薄板、箔、圆棒、中厚板、锻件和管材多种形式，各种厚度、直径、长度和宽度可供选择---对MuShiel公司更有利，因为它必须设计和制作出复杂形状的屏蔽体以适应各类用户的需要。每种情况下，屏蔽体装配得像电子显微镜的第二道机壳。
根据MuMetal合金的情况来看，球面形状很理想，但不现实。仅次于此的最有效形状是长度对直径比为4：1的圆筒形状。圆形表面，包括大半径圆弧拐角，对于磁场的吸收最有利。吸收效率最低的形状是大平面，特别是当平面与磁场矢量越来越接近直角时。
格里利说， 国际磁屏蔽市场价值是一年5千万至1亿美元，还包括诸如光纤陀螺仪机壳和其他医疗器械、电视摄像机电子倍增管、以及一些计算机产品等应用。屏蔽还用于抑制电子装置的电磁辐射。
Carroll McCormick is a Montreal-based freelance writer.
照片来源：JEOL USA （美国）
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The MuShield Company |
