專利名稱：用于塞曼效應(yīng)實驗中的永久磁鐵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及磁鐵領(lǐng)域，尤其涉及一種用于塞曼效應(yīng)實驗中的永久磁鐵裝置。
背景技術(shù)：
目前，塞曼效應(yīng)試驗中所使用的強磁裝置一般采用電磁鐵裝置，該系統(tǒng)包括電磁鐵主體、穩(wěn)定可調(diào)電源等部分。通過調(diào)節(jié)電源來改變電磁線圈的電流達(dá)到改變磁感應(yīng)強度的目的。具有磁感應(yīng)強度強且連續(xù)可調(diào)等優(yōu)點。但是因為需要附加電源，電磁線圈中會有比較強的電流，會有安全隱患，線圈中的電流穩(wěn)定性直接影響到磁場強度的穩(wěn)定性，因為有電流，很容易有強的電場形成干擾，使得試驗中存在有斯塔克效應(yīng)干擾塞曼效應(yīng)，影響實驗結(jié)果和塞曼效應(yīng)扣背景技術(shù)儀器的性能。這種系統(tǒng)且造價較高，制造難度較大，整個系統(tǒng)笨重，使用不方便。且其他永久磁鐵系統(tǒng)要產(chǎn)生強磁場，需要的體積較大，重量大，使用中因磁鐵體積較大，容易對附近其他電子系統(tǒng)和設(shè)備產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡便、高穩(wěn)定性的用于塞曼效應(yīng)實驗中的永久磁鐵裝置，該裝置的磁場均勻性好，且體積小，重量輕，操作簡單，使用方便，制作成本低，如有需要可外加磁屏蔽殼，減小磁鐵對周圍電子系統(tǒng)和設(shè)備等的干擾，可以通過調(diào)節(jié)磁鐵對之間的距離實現(xiàn)磁感應(yīng)強度的穩(wěn)定連續(xù)可調(diào)等一系列優(yōu)點。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
用于塞曼效應(yīng)實驗中的永久磁鐵裝置，其特征在于包括有多塊磁鐵，其中一個長條形磁鐵的端面為正方形，端面為正方形的長條形磁鐵作為中間磁鐵，中間磁鐵的四周的四個長方形端面上分別垂直固定有多塊磁鐵，各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性相同。所述的各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性可以同時為S極,也可以同時為N極。所述的各長條形磁鐵選用銣鐵硼強磁性材料。所述的各長條形磁鐵通過組合后，使用不干擾磁性的鋁合金固件固定，達(dá)到中間磁鐵一個端面的磁場強度增強的效果。所述的系統(tǒng)使用招合金固件固定后，如果需要磁屏蔽，可外加磁屏蔽殼，減小磁鐵系統(tǒng)對周圍電子系統(tǒng)和設(shè)備的干擾。本發(fā)明的原理是
中間磁鐵的磁場強度增強根據(jù)磁通路原理，當(dāng)各長條形磁鐵與端面為正方形的長條形磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性同時為S極時，S極最強；當(dāng)各長條形磁鐵與端面為正方形的長條形磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性同時為N極時，N極最強。本發(fā)明的優(yōu)點是
本發(fā)明磁場均勻性好，磁場強度大，且小巧輕便，操作簡單，對周圍環(huán)境影響小，可以實現(xiàn)磁感應(yīng)強度的穩(wěn)定連續(xù)可調(diào)等一系列優(yōu)點，可以用于高校近代物理實驗，也可用于塞曼效應(yīng)扣背景技術(shù)的相關(guān)儀器中。


圖1為本發(fā)明的N極磁場強度增強的主視圖。圖2為本發(fā)明的N極磁場強度增強的左視圖。圖3為本發(fā)明的S極磁場強度增強的主視圖。圖4為本發(fā)明的S極磁場強度增強的左視圖。圖5為本發(fā)明的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6a為實施例2的單個磁鐵的塊狀圖。圖6b為實施例2的單個磁極的磁鐵組裝圖。圖6c為實施例2的整體的組裝圖。
具體實施例方式如圖1-4所示，用于塞曼效應(yīng)實驗中的永久磁鐵裝置，包括有多個長條形磁鐵，其中一個長條形磁鐵的端面為正方形，端面為正方形的長條形磁鐵作為中間磁鐵，中間磁鐵的四周的四個長方形端面上分別垂直固定有多個長條形磁鐵，各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性相同。各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性可以同時為S極，也可以同時為N極。各長條形磁鐵選用銣鐵硼強磁性材料。各長條形磁鐵通過組合后，使用不干擾磁性的鋁合金固件固定，達(dá)到中間磁鐵的磁場強度增強。外加磁屏蔽殼后，減小了磁場對周圍電子系統(tǒng)和設(shè)備的干擾。使用時，將兩個組裝好的磁鐵組裝到可調(diào)節(jié)距離的固定支架上，一個為長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性為S極，另一個為長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性為N極。實施例1 :
如圖5所示，這樣便可以產(chǎn)生很強的磁場，若用于高校近代物理塞曼效應(yīng)實驗，可將這兩個做好的子系統(tǒng)裝置固定到可以調(diào)節(jié)的支架上，通過支架來調(diào)節(jié)兩個子系統(tǒng)裝置間的距離，來實現(xiàn)磁場強度的連續(xù)可調(diào)，若用于光源的塞曼效應(yīng)扣背景技術(shù)測量時，圖5所示的裝置磁場強度可以調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)木嚯x，且磁場強度均勻性好，強度穩(wěn)定，能夠滿足儀器的需求。如果需要磁鐵強度達(dá)到1.6T,可以選用10mm*6mm*30mm的長條形磁鐵40塊，10*10*30的長條方形磁鐵2塊，如附圖組裝，單個組裝體的中間方形磁鐵端面的強度能夠達(dá)到O. 9T左右。當(dāng)兩個組裝體對著放，中間兩塊方形磁鐵端面相距4mm時，方形磁鐵端面之間的磁鐵強度能夠1. 5T。實施例2
實施例1是在市面上得五金店購買的磁鐵就可以組裝成，取材方便。如果需要更強的，可以定做磁鐵，磁鐵體積可以做的小點。具體的如圖6所示，材料都采用銣鐵棚強磁材料，組裝好后，單個磁鐵模塊的端面磁場強度能夠達(dá)到1. 1T，兩個磁鐵模塊相距4mm的時候，磁性強度能夠達(dá)到1. 6-2T左右。其中，圖6a為單個磁鐵的塊狀圖；圖6b為單個磁極的磁鐵組裝圖；圖6c為整體的組裝圖。
權(quán)利要求
1.一種用于塞曼效應(yīng)實驗中的永久磁鐵裝置，其特征在于包括有多塊磁鐵，其中一個長條形磁鐵的端面為正方形，端面為正方形的長條形磁鐵作為中間磁鐵，中間磁鐵的四周的四個長方形端面上分別垂直固定有多塊磁鐵，各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塞曼效應(yīng)實驗中的永久磁鐵裝置，其特征在于所述的各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性可以同時為S極，也可以同時為N極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塞曼效應(yīng)實驗中的永久磁鐵裝置，其特征在于所述的各長條形磁鐵選用銣鐵硼強磁性材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于塞曼效應(yīng)實驗中的永久磁鐵裝置，其特征在于所述的各磁鐵通過組合后，使用不干擾磁性的鋁合金做固架固定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于塞曼效應(yīng)實驗中的永久磁鐵裝置，包括有多個長條形磁鐵，其中一個長條形磁鐵的端面為正方形，端面為正方形的長條形磁鐵作為中間磁鐵，中間磁鐵的四周的四個長方形端面上分別垂直固定有多個長條形磁鐵，各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性相同。本發(fā)明磁場均勻性好，且小巧輕便，操作簡單，對周圍電子系統(tǒng)和設(shè)備影響很小?？梢詫崿F(xiàn)磁感應(yīng)強度的穩(wěn)定連續(xù)可調(diào)等一系列優(yōu)點，可以用于高校近代物理實驗，又可用于塞曼效應(yīng)扣背景技術(shù)的相關(guān)儀器中。
文檔編號H01F7/02GK103035153SQ20121052398
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者劉文清, 李傳新, 司福祺, 石建國, 劉鳳壘, 胡仁志 申請人:中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機械研究所