[發(fā)明專利]強(qiáng)磁場(chǎng)高均勻性永磁組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110408498.1
• 申請(qǐng)日: 2011-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102412051A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李忭;王磊;葉健;張明;王敬東;徐亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南應(yīng)用磁學(xué)研究所
• 主分類號(hào): H01F7/02
• 分類號(hào): H01F7/02;H01F41/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44248
• 代理人: 胡吉科

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁組件制備領(lǐng)域，尤其涉及一種強(qiáng)磁場(chǎng)高均勻性永磁組件。

背景技術(shù)

永磁組件可以在某一特定空間提供靜態(tài)磁場(chǎng)或動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)、均勻磁場(chǎng)或梯度磁場(chǎng)，應(yīng)用磁場(chǎng)的物理效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)某一功能，例如磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用將電能轉(zhuǎn)換為非電能，磁場(chǎng)對(duì)荷電粒子產(chǎn)生的洛侖茲力使荷電粒子的狀態(tài)發(fā)生變化等等。所以其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，如應(yīng)用在微波通訊技術(shù)中、電機(jī)工程中、磁性分離技術(shù)中、核磁共振成像及粒子能譜測(cè)量技術(shù)中等等。在慣性約束聚變（ICF）實(shí)驗(yàn)和快點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)中都需要粒子譜儀來(lái)診斷粒子種類及確定粒子能譜。粒子譜儀利用磁場(chǎng)對(duì)荷電粒子產(chǎn)生的洛侖茲力，使荷電粒子的狀態(tài)（速度、頻率、動(dòng)能）發(fā)生變化，從而可診斷荷電粒子的種類及能譜。粒子譜儀中的磁場(chǎng)以往多由電磁鐵提供，因而體積大，質(zhì)量重，并且有龐大的電源裝置，顯得十分笨重、占居空間。隨著高性能永磁材料及永磁組件技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)際上已逐漸采用永磁組件來(lái)代替電磁鐵，為診斷帶電粒子提供高磁感應(yīng)強(qiáng)度且均勻的磁場(chǎng)。關(guān)于核磁共振成像系統(tǒng)的C型磁路專利有很多，比如專利CN101552079、CN101825692、CN2542205等。但是從眾多已公開(kāi)的相關(guān)專利來(lái)看，結(jié)構(gòu)都是較規(guī)則的C型磁路結(jié)構(gòu)，并未見(jiàn)本發(fā)明中的不規(guī)則多邊形結(jié)構(gòu),并且存在制造成本偏高、磁感應(yīng)強(qiáng)度低、磁場(chǎng)均勻性差等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種強(qiáng)磁場(chǎng)高均勻性永磁組件，解決現(xiàn)有永磁組件中制造成本偏高、磁感應(yīng)強(qiáng)度低、磁場(chǎng)均勻性差的問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種強(qiáng)磁場(chǎng)高均勻性永磁組件，由磁軛和磁體組成；所述磁軛分為上軛鐵、上軛鐵外圈、下軛鐵外圈和下軛鐵；所述磁體分為主磁體和輔助磁體；所述主磁體分為上主磁體和下主磁體；所述輔助磁體分為上輔助磁體和下輔助磁體；所述上主磁體和下主磁體分別位于所述上軛鐵和下軛鐵上；所述上輔助磁體和下輔助磁體分別位于所述上軛鐵外圈和下軛鐵外圈上；所述上主磁體和下主磁體之間設(shè)有氣隙區(qū)域。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述上主磁體和下主磁體上安裝有一塊極靴板；所述極靴板分別裝在所述上主磁體和下主磁體朝向氣隙區(qū)域的表面，兩極靴板之間為氣隙區(qū)域。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述磁體為釹鐵硼永磁體；所述磁軛為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度大的導(dǎo)磁材料。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述組件的磁極設(shè)有凹形區(qū)域；所述凹形區(qū)域安裝有勻場(chǎng)板。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述磁體包括多個(gè)小塊磁體，小塊磁體緊密排列；小塊磁體上有通孔；緊定件把小塊磁體固定在磁軛上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述強(qiáng)磁場(chǎng)高均勻性永磁組件為規(guī)則多邊形、不規(guī)則多邊形或圓形。

本發(fā)明的有益效果是：采用了主、輔磁體結(jié)合的永磁磁路結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了均勻區(qū)的范圍以及提高了氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度。采用了被動(dòng)勻場(chǎng)技術(shù)，用導(dǎo)磁的軟磁合金對(duì)工作區(qū)域磁場(chǎng)進(jìn)行勻場(chǎng)，得到高均勻氣隙磁場(chǎng)。本發(fā)明不但可以在粒子譜儀中廣泛推廣使用，還可以推廣到核磁共振成像系統(tǒng)中去。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本發(fā)明永磁組件模型圖；

圖2為本發(fā)明永磁組件剖面圖；

圖3為無(wú)輔助磁體的C型磁路結(jié)構(gòu)圖；

圖4為有輔助磁體的C型磁路結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明永磁組件均勻區(qū)外形圖；

圖6為實(shí)例一組件外形尺寸圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖說(shuō)明及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

一種強(qiáng)磁場(chǎng)高均勻性永磁組件，由磁軛和磁體組成；所述磁軛分為上軛鐵、上軛鐵外圈、下軛鐵外圈和下軛鐵；所述磁體分為主磁體和輔助磁體；所述主磁體分為上主磁體和下主磁體；所述輔助磁體分為上輔助磁體和下輔助磁體；所述上主磁體和下主磁體分別位于所述上軛鐵和下軛鐵上；所述上輔助磁體和下輔助磁體分別位于所述上軛鐵外圈和下軛鐵外圈上；所述上主磁體和下主磁體之間設(shè)有氣隙區(qū)域。

所述上主磁體和下主磁體上安裝有一塊極靴板；所述極靴板分別裝在所述上主磁體和下主磁體朝向氣隙區(qū)域的表面，兩極靴板之間為氣隙區(qū)域。

所述磁體為釹鐵硼永磁體；所述磁軛為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度大的導(dǎo)磁材料。

所述組件的磁極設(shè)有凹形區(qū)域；所述凹形區(qū)域安裝有勻場(chǎng)板。

所述磁體包括多個(gè)小塊磁體，小塊磁體緊密排列；小塊磁體上有通孔；緊定件把小塊磁體固定在磁軛上。

所述強(qiáng)磁場(chǎng)高均勻性永磁組件為規(guī)則多邊形、不規(guī)則多邊形或圓形。