[發(fā)明專利]勻強磁場的產生方法、磁場線圈、裝置、設備和存儲介質

有效

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• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113555183B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設計）人: 叢楠;楊仁福
• 申請（專利權）人: 北京量子信息科學研究院
• 主分類號: H01F7/00
• 分類號: H01F7/00;H01F5/00
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 吳迪

本申請涉及一種勻強磁場的產生方法、磁場線圈、裝置、設備和存儲介質，計算機設備向繞制于圓柱面上的至少一個磁場線圈組注入電流；然后，通過至少一個磁場線圈組，在圓柱面的徑向方向上產生勻強磁場；其中，上述磁場線圈組包括沿圓柱面的徑向方向對稱布置的兩個鞍形線圈，上述鞍形線圈由圓形或橢圓形線圈包圍在圓柱面上，并在圓柱面的高度方向上伸縮而成。采樣上述方法可以提高勻強磁場的均勻度。

技術領域

本申請涉及電磁場技術領域，特別是涉及一種勻強磁場的產生方法、磁場線圈、裝置、設備和存儲介質。

背景技術

磁場線圈是計量儀表等設備中的關鍵部件，磁場線圈產生的磁場的均勻性是衡量設備質量的重要指標。

傳統(tǒng)方法中，可以通過弧形和直線段組成的線圈，在圓柱形空間中產生勻強磁場。但是，由于上述線圈中包含了直線段，使得該線圈所產生的勻強磁場的均勻性低。

發(fā)明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種勻強磁場的產生方法、磁場線圈、裝置、設備和存儲介質。

一種勻強磁場的產生方法，包括：

向繞制于圓柱面上的至少一個磁場線圈組注入電流；磁場線圈組包括沿圓柱面的徑向方向對稱布置的兩個鞍形線圈，鞍形線圈由圓形或橢圓形線圈包圍在圓柱面上，并在圓柱面的高度方向上伸縮而成；

通過至少一個磁場線圈組，在圓柱面的徑向方向上產生勻強磁場。

在其中一個實施例中，上述至少一個磁場線圈組包括第一磁場線圈組和第二磁場線圈組；向繞制于圓柱面上的至少一個磁場線圈組注入電流，包括：

向第一磁場線圈組和第二磁場線圈組分別注入電流；在圓柱面圍成的空間區(qū)域中，第一磁場線圈組和第二磁場線圈組在同一個坐標點的磁場偏差之和小于預設閾值；磁場偏差為坐標點的磁感應強度與空間區(qū)域的中心位置的磁感應強度的差值。

在其中一個實施例中，上述方法還包括：

按照預設步長對鞍形線圈的曲線參數的取值范圍進行遍歷，獲得多個備選鞍形線圈；

在多個備選鞍形線圈中，搜索滿足預設條件的第一磁場線圈組的鞍形線圈，以及第二磁場線圈組的鞍形線圈。

在其中一個實施例中，在多個備選鞍形線圈中，搜索滿足預設條件的第一磁場線圈組的鞍形線圈，以及第二磁場線圈組的鞍形線圈，包括：

針對每個備選鞍形線圈，計算備選磁場線圈組在空間區(qū)域的目標坐標點處的備選磁場偏差；其中，備選磁場線圈組由兩個備選鞍形線圈組成；

根據預設閾值，在各備選磁場偏差中選擇第一磁場偏差和第二磁場偏差；第一磁場偏差與第二磁場偏差的和小于預設閾值；

將第一磁場偏差對應的備選鞍形線圈，確定為第一磁場線圈組的鞍形線圈，將第二磁場偏差對應的備選鞍形線圈，確定為第二磁場線圈組的鞍形線圈。

在其中一個實施例中，根據預設閾值，在各備選磁場偏差中選擇第一磁場偏差和第二磁場偏差，包括：

根據預設閾值和預設繞線要求，在各備選磁場偏差中選擇第一磁場偏差和第二磁場偏差；繞線要求包括第一磁場線圈組和第二磁場線圈組等高，或第一磁場線圈組和第二磁場線圈組周向相接。

在其中一個實施例中，上述方法還包括：

根據圓柱面的幾何參數以及預設的結構設計要求，確定曲線參數的取值范圍；曲線參數包括鞍形線圈的半張角和高度調節(jié)系數；取值范圍包括半張角取值范圍和高度調節(jié)系數取值范圍。

在其中一個實施例中，上述結構設計要求包括圓柱面的開孔區(qū)域；根據圓柱面的幾何參數以及預設的結構設計要求，確定曲線參數的取值范圍，包括：