[發明專利]一種用于真空電弧實驗的均勻磁場產生與調控系統及方法

有效

• 申請號: 201611030112.7
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106597267B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 史宗謙;王聰;吳冰洲;賈申利;王立軍;徐鵬飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種用于真空電弧實驗的均勻磁場產生與調控系統，其特征在于，包括上位機、第一導軌(11)、第二導軌(12)、第一移動手臂(2)、第二移動手臂(3)、第一永磁體(6)、第二永磁體(7)、用于驅動第一移動手臂(2)在第一導軌(11)上移動的第一電機、用于驅動第二移動手臂(3)在第二導軌(12)上移動的第二電機、用于驅動第一永磁體(6)轉動的第三電機、以及用于驅動第二永磁體(7)轉動的第四電機，第一移動手臂(2)的一端與第一導軌(11)相配合，第二移動手臂(3)的一端與第二導軌(12)相配合，第一永磁體(6)與第一移動手臂(2)另一端的側面相連接，第二永磁體(7)與第二移動手臂(3)另一端的側面相連接，且第一永磁體(6)正對第二永磁體(7)，第一永磁體(6)與第二永磁體(7)的尺寸相同，第一永磁體(6)與第二永磁體(7)的磁化強度及磁化方向均相同，第一電機的控制端、第二電機的控制端、第三電機的控制端及第四電機的控制端均與上位機的輸出端相連接；

真空電弧實驗時，真空電弧實驗中的電極位于第一永磁體(6)與第二永磁體(7)的中間位置。

2.根據權利要求1所述的用于真空電弧實驗的均勻磁場產生與調控系統，其特征在于，第一導軌(11)上及第二導軌(12)上均設有刻度。

3.根據權利要求1所述的用于真空電弧實驗的均勻磁場產生與調控系統，其特征在于，還包括第一永磁體托盤(4)，第一永磁體(6)固定于第一永磁體托盤(4)的一側面上，第三電機固定于第一移動手臂(2)端部的側面，第三電機的輸出軸與第一永磁體托盤(4)的另一側面相連接。

4.根據權利要求3所述的用于真空電弧實驗的均勻磁場產生與調控系統，其特征在于，還包括第二永磁體托盤(5)，第二永磁體(7)固定于第二永磁體托盤(5)的一側面上，第四電機固定于第二移動手臂(3)端部的側面，第四電機的輸出軸與第二永磁體托盤(5)的另一側面相連接。

5.一種用于真空電弧實驗的均勻磁場產生與調控方法，其特征在于，基于權利要求1所述的用于真空電弧實驗的均勻磁場產生與調控系統，包括以下步驟：

上位機通過第一電機及第二電機調節第一移動手臂(2)及第二移動手臂(3)在第一導軌(11)及第二導軌(12)上的位置，再測量第一移動手臂(2)及第二移動手臂(3)在第一導軌(11)及第二導軌(12)上的不同位置時，真空電弧實驗中陽極(8)與陰極(9)之間磁場的大小，建立陽極(8)與陰極(9)之間磁場的大小與第一移動手臂(2)及第二移動手臂(3)在第一導軌(11)及第二導軌(12)上的位置的對應關系；

在真空電弧實驗時，當需要調節陽極(8)與陰極(9)之間磁場的大小時，則根據所需陽極(8)與陰極(9)之間磁場的大小確定第一移動手臂(2)及第二移動手臂(3)在第一導軌(11)及第二導軌(12)上的位置，然后通過上位機控制第一電機及第二電機驅動第一移動手臂(2)及第二移動手臂(3)移動到所需位置，從而通過第一永磁體(6)及第二永磁體(7)在陽極(8)與陰極(9)之間產生所需的磁場；

當需要調節陽極(8)與陰極(9)之間磁場的方向時，則通過上位機控制第三電機及第四電機驅動第一永磁體(6)及第二永磁體(7)旋轉，實現陽極(8)與陰極(9)之間磁場方向的調節。

6.根據權利要求5所述的用于真空電弧實驗的均勻磁場產生與調控方法，其特征在于，通過特斯拉計測量第一移動手臂(2)及第二移動手臂(3)在第一導軌(11)及第二導軌(12)上的不同位置時，陽極(8)與陰極(9)之間磁場的大小。