一種大面積均勻豎直可變耦合運(yùn)動磁場的生成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大面積均勻豎直可變耦合運(yùn)動磁場的生成方法，建立出均勻豎直可變運(yùn)動磁場，通過該方法建立的磁場能夠滿足米級范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)空間內(nèi)具有良好的豎直方向性，同一高度磁場強(qiáng)度大小變化不超過1％。本發(fā)明提出的基于多極耦合磁場的恒定電磁場的產(chǎn)生方法，用于在實(shí)驗(yàn)空間內(nèi)提供所需的大面積磁場，滿足同高度無控狀態(tài)下任意點(diǎn)豎直方向磁場大小相同，同時(shí)空間內(nèi)不同高度的磁場大小通過控制到可達(dá)到要求的恒定值。
【專利說明】一種大面積均勻豎直可變耦合運(yùn)動磁場的生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于運(yùn)動磁場的生成方法，涉及一種大面積均勻豎直可變耦合運(yùn)動磁場的生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近代科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展，勻強(qiáng)磁場作為一種極端條件愈來愈顯露它的重要作用，磁場的均勻性和均勻范圍在各領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用:(I)發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象:勻強(qiáng)磁場可非常有效地誘導(dǎo)自旋、軌道有序，并改變電子結(jié)構(gòu)和原子、分子間的相互作用，使之出現(xiàn)全新的物質(zhì)狀態(tài)，呈現(xiàn)多種多樣新的物理、化學(xué)現(xiàn)象和效應(yīng)。(2)認(rèn)識新現(xiàn)象:強(qiáng)磁場可以抑制一些因素，而突出一些效應(yīng)，從而使原來很復(fù)雜甚至混亂的過程變得較為簡單，易于直接了解其物理實(shí)質(zhì)。(3)催化出一系列新的重大應(yīng)用技術(shù):例如強(qiáng)磁場作用下的電磁冶金技術(shù)，化學(xué)反應(yīng)合成，腦功能成像技術(shù)等。
[0003]實(shí)驗(yàn)常用產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的機(jī)構(gòu)是赫姆霍茲線圈或電磁鐵[1_2]，其結(jié)構(gòu)簡單，容易設(shè)計(jì)，可在小范圍內(nèi)產(chǎn)生均勻磁場。而針對大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅瑢Υ艌龅姆秶?、均勻性、?qiáng)度有了更高的要求，因此需要進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。例如大梯度強(qiáng)磁超導(dǎo)磁體(JMTA-16T50MF)用于生命科學(xué)研究[3]，中國空間技術(shù)研究院蘭州空間技術(shù)物理研究利用電磁原理開發(fā)出了電磁模擬設(shè)備M，并在該設(shè)備上完成了 Al-Pb，Pb-Zn等多種難混合金的制備。這些設(shè)備可產(chǎn)生均勻梯度磁場和均勻磁場，其原理是利用兩組同軸線圈(通以高頻交變電流)產(chǎn)生的磁場進(jìn)行疊加得到，如圖1所示。但是些方式產(chǎn)生的均勻磁場作用范圍也很小，強(qiáng)度較低，只適合于研究某些特定實(shí)驗(yàn)。
[0004]為此，要求設(shè)施在較大的實(shí)驗(yàn)空間內(nèi)能夠提供足夠大的均勻磁場，目前生成磁場的方法有:利用超導(dǎo)體、利用赫姆霍茲線圈、利用電磁線圈以及利用永磁體等，由于電磁場的空間特性決定了磁場是一種與位置矢量相關(guān)的空間矢量力，在實(shí)驗(yàn)空間內(nèi)電磁力大小和方向隨著不同的位置變化而變化，以及由于有自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷，已有均勻梯度磁場和均勻磁場產(chǎn)生的方法僅可以在某一較小區(qū)域內(nèi)生成均強(qiáng)磁場，不適合在大空間、大范圍內(nèi)使用，現(xiàn)有技術(shù)無法滿足大面積均勻豎直可調(diào)耦合磁場生成的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]要解決的技術(shù)問題
[0006]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種大面積均勻豎直可變耦合運(yùn)動磁場的生成方法
[0007]技術(shù)方案
[0008]一種大面積均勻豎直可變耦合運(yùn)動磁場的生成方法，其特征在于步驟如下:
[0009]步驟1:根據(jù)磁場能所需的大小和均勻度，電磁鐵的各個參數(shù)滿足下式要求
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種大面積均勻豎直可變耦合運(yùn)動磁場的生成方法，其特征在于步驟如下: 步驟1:根據(jù)磁場能所需的大小和均勻度，電磁鐵的各個參數(shù)滿足下式要求
【文檔編號】H01F7/00GK103996481SQ201410219819
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】袁建平, 汶濤, 明正峰, 韓鵬帥, 朱戰(zhàn)霞, 方群, 羅建軍 申請人:西北工業(yè)大學(xué), 西安電子科技大學(xué)