[發明專利]一種周期性背景磁場的產生裝置及方法

有效

• 申請號: 201910596627.0
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN112185647B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 李亮;呂以亮;涂章
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;H01F13/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;廖盈春

1.一種周期性背景磁場的產生裝置，其特征在于，包括導線單元、永磁單元、骨架單元和脈沖電源單元；

所述導線單元和所述永磁單元各兩個，所述永磁單元分別緊貼在所述骨架單元的內壁，中間形成中空區域，所述脈沖電源單元的正負極分別與兩個導線單元相連；

所述導線單元用于基于脈沖電流來對永磁單元進行充、退磁；

所述永磁單元用于作為背景磁場的磁場源；

所述骨架單元用于固定所述永磁單元的位置，提高背景磁場強度；

所述脈沖電源單元用于輸出電流產生脈沖電流信號來提供所述永磁單元的充、退磁能量；

所述導線單元由導線構成，每個導線單元中的導線數量及分布根據實際需要的背景磁場的方向進行調整；構成所述導線單元的導線為長導線；所述導線單元分別緊貼在所述骨架單元的外壁；所述永磁單元與所述導線單元截面的中垂線互相垂直；

所述永磁單元由永磁體構成，永磁體的形狀結構可以根據實際需要的背景磁場的磁場梯度分布進行調整。

2.根據權利要求1所述的周期性背景磁場的產生裝置，其特征在于，所述永磁單元基于實際所需的背景磁場大小，可采用剩磁較小的鐵氧永磁體、剩磁較高的稀土永磁體或者多種永磁體混合組裝的結構產生大小以及分布各不相同的背景磁場。

3.根據權利要求1所述的周期性背景磁場的產生裝置，其特征在于，所述骨架單元中與所述導線單元接觸的部分采用絕緣材料，所述骨架單元的其余部分可以采用導磁材料、絕緣材料或者二者結合。

4.根據權利要求1所述的周期性背景磁場的產生裝置，其特征在于，所述脈沖電源單元輸出的脈沖電流為脈沖非振蕩電流或者脈沖交流衰減振蕩電流。

5.一種基于權利要求1-4任意一項所述產生裝置的周期性背景磁場的產生方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在兩個導線單元中分別輸入大小相等的脈沖非振蕩電流，根據電生磁原理產生外加非振蕩磁場，對無磁狀態下的永磁單元進行飽和充磁；

S2、永磁單元在放電結束后保有剩磁，在背景磁場區域內產生持續的背景磁場；

S3、在兩個導線單元中分別輸入大小相等的脈沖交流衰減振蕩電流，產生外加衰減振蕩磁場，永磁體剩磁隨著衰減振蕩磁場峰值的減小而減小，使永磁單元退磁；

S4、每間隔一段時間重復步驟S1-S3，得到周期性變化的背景磁場。