一種大面積均勻豎直可變耦合運動磁場的生成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大面積均勻豎直可變耦合運動磁場的生成方法，建立出均勻豎直可變運動磁場，通過該方法建立的磁場能夠滿足米級范圍內(nèi)實驗空間內(nèi)具有良好的豎直方向性，同一高度磁場強度大小變化不超過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，用于在實驗空間內(nèi)提供所需的大面積磁場，滿足同高度無控狀態(tài)下任意點豎直方向磁場大小相同，同時空間內(nèi)不同高度的磁場大小通過控制到可達到要求的恒定值。
【專利說明】一種大面積均勻豎直可變耦合運動磁場的生成方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于運動磁場的生成方法，涉及一種大面積均勻豎直可變耦合運動磁場的生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近代科學與技術(shù)的飛速發(fā)展，勻強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域中有著廣泛的應用:(I)發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象:勻強磁場可非常有效地誘導自旋、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、化學現(xiàn)象和效應。(2)認識新現(xiàn)象:強磁場可以抑制一些因素，而突出一些效應，從而使原來很復雜甚至混亂的過程變得較為簡單，易于直接了解其物理實質(zhì)。(3)催化出一系列新的重大應用技術(shù):例如強磁場作用下的電磁冶金技術(shù)，化學反應合成，腦功能成像技術(shù)等。
[0003]實驗常用產(chǎn)生勻強磁場的機構(gòu)是赫姆霍茲線圈或電磁鐵[1_2]，其結(jié)構(gòu)簡單，容易設計，可在小范圍內(nèi)產(chǎn)生均勻磁場。而針對大型科學實驗，根據(jù)不同的實驗目的和要求，對磁場的范圍、均勻性、強度有了更高的要求，因此需要進行專項設計。例如大梯度強磁超導磁體(JMTA-16T50MF)用于生命科學研究[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)出了電磁模擬設備M，并在該設備上完成了 Al-Pb，Pb-Zn等多種難混合金的制備。這些設備可產(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，強度較低，只適合于研究某些特定實驗。
[0004]為此，要求設施在較大的實驗空間內(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的空間矢量力，在實驗空間內(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)設計缺陷，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, 西安電子科技大學