[發明專利]永磁體磁場產生器和產生可變磁場的方法

無效

• 申請號: 201010123099.6
• 申請日: 2010-03-01
• 公開（公告）號: CN101900797A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 樋口大
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: G01R33/383
• 分類號: G01R33/383
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝

技術領域

本發明涉及永磁體磁場產生器。

背景技術

偶極環(dipole-ring)磁性回路包括以環狀排列的多個磁體元件，使得這些磁體元件的磁化方向可以在該環的每半圓周完全旋轉一周。該偶極環磁性回路被配置成在該環內的內部空間中產生基本單向的磁場。這種偶極環磁性回路被廣泛用于例如磁共振成像(MRI)設備、半導體裝置制造工藝以及用于基礎研究的均勻磁場產生器。以往，使用普通電磁體、超導電磁體等作為用于產生單軸均勻磁場的產生器。然而，作為高性能稀土永磁體的最新發展結果，稀土永磁體(在下文中也將其簡稱為“永磁體”)已經被重點用于例如2T或以下的弱磁場的均勻磁場產生器。

偶極環磁場產生器的特征之一是能在該磁場產生器內的內部空間中形成基本單向并且具有基本均勻強度的磁場。在此，假定在該磁場產生器內的內部空間中產生的NS磁場的方向(Y軸方向)是0°，考慮該空間中每個點處的磁場矢量的角度(在下文中稱之為“傾斜角”)。由于該磁場產生器的特性，在該裝置的環的中心軸附近該傾斜角大致為0°，但是越靠近該磁場產生器的內壁越惡化，即表現為增加的傾向。因此，試圖減小該傾斜角(見日本特開2005-56903號公報)。

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的是提供一種此前不能實現的能夠產生可變磁場的高性能偶極環磁性回路。

用于解決問題的方案

本發明提供一種包括兩個具有不同外徑的偶極環的可變磁場產生器。該可變磁場產生器可以通過固定內偶極環并使外偶極環圍繞該磁性回路的內徑的中心軸轉動來產生可變磁場。

具體來說，本發明可提供一種永磁體磁場產生器，其包括共有中心軸的內偶極環和外偶極環以及包圍所述偶極環的軛，其中在內偶極環內的空間中產生單向可變磁場。該產生器包括用于固定內偶極環的緊固件以及用于允許外偶極環圍繞中心軸轉動的轉動件。內偶極環和外偶極環分別具有以環形排列的多個永磁體，并且每個偶極環中的多個永磁體以該永磁體的磁化方向在該環的每半圓周完全旋轉一周的方式排列。

本發明還可以提供一種使用共有中心軸的內偶極環和外偶極環來產生可變磁場的方法。該方法包括如下步驟：固定內偶極環并使外偶極環圍繞中心軸轉動，從而在內偶極環內的空間中產生單向可變磁場。

發明效果

本發明能容易地制造可變磁場偶極環磁場產生器，并且還可以增加該裝置的尺寸以用于產業應用，因為該裝置能夠穩定地驅動，不會由于其振動而移位。

附圖說明

圖1是示出包括一個偶極環的偶極環磁場產生器的截面圖，該圖是沿著垂直于偶極環的中心軸的平面取得的。

圖2的(A)和圖2的(B)分別是示出包括在彼此相反的方向上轉動的兩個偶極環的偶極環磁場產生器的截面圖，該圖是沿著垂直于這兩個偶極環的共同中心軸的平面取得的。圖2的(A)示出偶極環轉動開始之前的偶極環磁場產生器，而圖2的(B)示出偶極環轉動開始之后的偶極環磁場產生器。

圖3的(A)和圖3的(B)分別是示出內偶極環固定而外偶極環轉動的偶極環磁場產生器的截面圖，該圖是沿著垂直于這兩個偶極環的共同中心軸的平面取得的。圖3的(A)示出偶極環轉動開始之前的偶極環磁場產生器，而圖3的(B)示出偶極環轉動開始之后的偶極環磁場產生器。

圖4示出包括小齒輪和對齒輪的偶極環磁場產生器的例子。

圖5的(A)和圖5的(B)分別示出包括位于外偶極環的頂部和底部的水平面保持器的偶極環磁場產生器的例子。圖5的(A)是平面圖，而圖5的(B)是前視圖。

圖6示出實施例1中使用的偶極環磁場產生器的每個磁體的磁化方向。

圖7示出包括軸承的偶極環磁場產生器的例子。

具體實施方式

圖1是示出包括一個偶極環的偶極環磁場產生器的截面圖，該圖是沿著垂直于偶極環的中心軸的平面取得的。圖2的(A)和圖2的(B)分別是示出包括兩個偶極環的偶極環磁場產生器的截面圖，該圖是沿著垂直于這兩個偶極環的共同中心軸的平面取得的。

圖1示出包括一個偶極環14的偶極環磁場產生器10。偶極環磁場產生器10包括組成磁體14a～14z和包圍這些磁體的軛15。偶極環磁場產生器10可以在偶極環14內的內部空間11中產生單向磁場。