一种新型结构内冷式均匀梯度磁场装置的制作方法

1.本实用新型涉及梯度磁场装置，更具体地说，尤其涉及新型结构内冷式均匀梯度磁场装置。


背景技术：

2.磁场梯度通常利用通电线圈产生,该方法占用空间小，测试灵活，但是磁场梯度受线圈形状、距离、电流等因素的影响，需要精心设计，磁场梯度通常采用反亥姆霍兹线圈和梯度场麦克斯韦线圈的设计方法。通常梯度场麦克斯韦线圈产生的磁场梯度均匀区域比反亥姆霍兹线圈产生的磁场梯度均匀区域大，其磁场梯度的均匀性优于反亥姆霍兹线圈。
3.梯度磁场在磁法勘探、磁性探伤、考古挖掘、沉船探测、生物磁学，以及军事科研、及人体磁场测量等诸多领域中得到广泛的应用。
4.但是现有的梯度磁场装置在连续长期工作时、冷却效果不好，会发热影响磁场梯度的产生，造成磁场的不稳定，影响磁场精度。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
6.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种新型结构内冷式均匀梯度磁场装置，包括：
7.支撑组件，所述支撑组件由上到下依次设置有结构相同的第一磁场单元和第二磁场单元；
8.其中，所述第一磁场单元或第二磁场单元包括：
9.两块支撑固定板，所述支撑固定板中间设有圆形孔洞；
10.磁场线包，其设置在两块支撑固定板之间；
11.其中，所述磁场线包括多个环形的空心紫铜管，所述空心紫铜管一端连接输入接线端子，另一端连接输出接线端子；
12.多个空心紫铜管的一端共同连接有冷水进水管，另一端共同连接有冷水出水管。
13.优选的是，其中，所述支撑组件还包括：
14.多个螺杆，其穿设在所述支撑固定板上，所述螺杆的下端固定设置有脚杯；
15.多个螺帽，其与所述螺杆螺接；所述螺帽与所述支撑固定板上表面和下表面抵接。
16.优选的是，其中，各个支撑固定板的圆形孔洞和磁场线包的内圈在竖直方向上连通为圆柱形空腔。
17.优选的是，其中，所述空心紫铜管的组合方式为同轴堆叠排布；所述空心紫铜管外涂覆一层绝缘层。
18.优选的是，其中，所述输入接线端子和所述输出接线端子通过导线接连接外部电源。
19.优选的是，其中，所述冷水进水管上设置水压减压阀，所述水压减压阀上设有冷却水输入接头；所述冷水出水管设有冷却水出水接口。
20.优选的是，其中，所述输入接线端子、所述输出接线端子与冷水进水管和冷却水出水管设置在支撑固定板外同一侧。
21.优选的是，其中，所述冷却水输入接头接进水管；所述冷却水出水接口接排水管。
22.本实用新型至少包括以下有益效果：
23.本实用新型通过磁场第一、二单元中的空心紫铜管线圈，使得冷却水能进入空心紫铜线圈内部，对空心紫铜管进行直接、有效的热交换，其冷却效率高、效果好，能改善梯度磁场长期连续工作的时磁场难以保持稳定的难题；
24.通过在冷却水进水管设置水压减压阀，能够保持冷却水路稳定，以保证磁场的稳定和精度。
25.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解
附图说明
26.图1为本实用新型结构内冷式均匀梯度磁场装置整体结构示意图；
27.图2为本实用新型提供的空心紫铜管结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
29.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
30.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.下面结合附图对本实验新型做详细描述：
34.图1-2示出了本实验新型实施例提供了一种新型结构内冷式均匀梯度磁场装置，包括：支撑组件，所述支撑组件由上到下依次设置有结构相同的第一磁场单元和第二磁场单元；
35.其中，所述第一磁场单元或第二磁场单元包括：
36.两块支撑固定板2，所述支撑固定板中间设有圆形孔洞5；
37.磁场线包4，其设置在两块支撑固定板2之间；其中，所述磁场线包4 括多个环形的空心紫铜管12，所述空心紫铜管12一端连接有输入接线端子 71，另一端连接有输出接线端子72；
38.多个空心紫铜管12的一端共同连接有冷水进水管13，另一端共同连接有冷水出水管14。
39.工作原理：
40.本实用新型采用梯度麦克斯韦线圈，当上、下两磁场线包4中线圈接的电流方向相反时，在由各所述支撑固定板2设置的圆形孔洞5构成的圆柱形空腔中，产生一定大小的均匀梯度磁场；
41.其中，组成磁场线包4的空心紫铜管12既是套线、也是水冷管，既是磁场发生装置、也是热量交换的主要场所，接通电源后，空心紫铜管12既作为磁场线圈产生磁场，也作为冷却水通道散失热量，电路与水路合二为一；
42.冷却水在空心紫铜管12内部流动，直接与空心紫铜管12进行热交换，所述冷却水进水管13和冷却水出水管14的设置，在同一磁场线包中，实现了多个空心紫铜管水路间的并联连接，水路长度减少，散热效果提升；
43.这种技术方案中，导线经过紫铜管接线端子，接入电源后磁场装置产生磁场；冷却水经过冷却水进水管13，接入磁场装置冷却紫铜管12内，再由冷却水出水管14流出，对磁场线包4进行冷却。这里，支撑组件的作用是对支撑固定板和磁场线包形成稳定支撑。
44.上述技术方案中，所述支撑组件还包括：
45.4个螺杆，其穿设在所述支撑固定板2上，所述螺杆的下端固定设置有脚杯1；
46.多个螺帽6，其与所述螺杆3螺接；所述螺帽6与所述支撑固定板2上表面和下表面抵接。采用这种方式，螺杆3和螺帽6实现了对支撑固定板的支撑固定，装置的可拆性和组装性强，方便对磁场线包等组件的位置和间距进行调整，以得到合适的梯度磁场。
47.上述技术方案中，所述空心紫铜管12的组合方式为同轴堆叠排布；所述空心紫铜管12外涂覆一层绝缘层。采用这个方式，既有助于保持磁场的稳定性，又能有效防止漏电触电，减少安全隐患。
48.上述技术方案中，各个支撑固定板2的圆形孔洞5和磁场线包4的内圈在竖直方向上连通为圆柱形空腔，该圆柱形空腔是磁场产生的空间。采用这种方式，能对空间充分利用，减少冗余结构。
49.上述技术方案中，所述输入接线端子71和所述输出接线端子72通过导线接连接外部电源。在同一个磁场线包中，各个空心紫铜管之间的电气连接为并联连接。各采用这个方式，可以通过对外部电源电流大小、方向的调整改变磁场状态。
50.上述技术方案中，所述冷水进水管上设置水压减压阀10，所述水压减压阀上设有
冷却水输入接头9；所述冷水出水管设有冷却水出水接口11。采用这个方式，能够减少水路的长度，提高散热效果，且水压减压阀的使用能保证磁场装置进入的冷却水压力恒定、保证冷却效果。
51.上述技术方案中，所述输入接线端子、所述输出接线端子与冷水进水管 13和冷却水出水管14设置在支撑固定板外同一侧。采用这个方式，能精简装置减少冗余结构。
52.上所述技术方案中，所述冷却水输入接头9接进水管；所述冷却水出水接口接11排水管。采用这种方式，冷却水从输入接头进入，在线圈内部进行完热交换后，由出水接口经排水管排出。
53.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。