《表3 磁屏蔽装置的仿真结果》

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《芯片原子钟磁屏蔽系统的设计与仿真》

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仿真结果以屏蔽装置的中心为0点，沿着中心轴线向两侧采集数据.从结果可以看出，4个模型内部剩余磁场均小于10pT，满足原子钟对内部剩余磁场的要求.3层球体磁屏蔽的屏蔽效果最佳，内部剩余磁场约为0.496pT，而3层圆柱体磁屏蔽的屏蔽效果最差，内部剩余磁场为8.795pT，这与之前讨论的结果一致，球体的屏蔽效果要好于圆柱体的轴向屏蔽效果.对各模型的理论计算结果和仿真结果进行对比，并计算各模型内部剩余磁场均匀度小于1%的范围，结果如表3所示.由表3可以发现仿真结果略小于理论计算结果，这是因为理论计算是在屏蔽装置完全密封的条件下进行计算的，而在仿真环境下，通光孔和屏蔽盖之间的缝隙对屏蔽装置的影响是不可忽略的，故而屏蔽效果会差一些.1层球体和2层圆柱体嵌套模型具有最大的磁场，均匀度小于1%的范围，约为22 mm；3层球体的范围最小，约为11mm.综合考虑屏蔽效能和均匀区域，在内部剩余磁场满足条件的情况下，尽量选择均匀区域较大的屏蔽装置，故选择1层球体和2层圆柱体嵌套模型为磁屏蔽装置的最终设计模型.