专利名称：宽量程磁场空间线圈装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电磁装备领域，特别涉及一种用于空间物理技术 中的宽量程磁场空间线圈装置。
背景技术：
涉及到磁场空间计量装置的量程范围， 一般或就弱磁场而言或就 强磁场而言，鲜见由弱磁场跨度到强磁场这样一个体现在同一装置上 量程范围如此之大的产品装置。本实用新型的"宽量程"则是完成这一跨度，对于宽量程的磁场空间仅将要达到IO"T的量度。已有技术中，通常采用螺线管技术，但是螺线管存在三点难以弥 补的缺憾， 一是量程不宽，对于〈lmT的磁场不易分辨；二是对他实 施冷却较为复杂并且附加能源损耗；三是它提供的使用空间只能是轴 向管道，显然这对于配置其它实验设备及操作都极为不利，这也就造 成使用上述己有技术存在了障碍。近年，航天、船舶、电子、地学、生命科学等领域在可持续发展 的研发项目中越来越多需求能产生〉lmT的磁场发生器，尤其是生物 磁学的深入探讨，在宽泛磁场条件下进行纵横实验可能获取突破性的 发现，"趋磁细菌"的寻找与富集、农业育种的磁化及强度量级，这 些尚未大力张扬的探讨却在大力筹划和期待宽量程的磁场发生器，同 时也正是由于这些研究处于科研实验阶段，所以更关注资金投入的节 省，本实用新型充分考虑了科学性与经济性的统一，提出一种组合磁 场线圈模式，其设计奠定了产品性价比的绝对优势。发明内容本实用新型需要解决的技术问题是如何建立一种宽量程，即产 生磁场值的范围从弱磁场跨度到强磁场，定量为10力 10"T。同时解
决提供三维使用空间，以适宜实验操作和其它设备的配置；设计散热的分疏结构，以达到io"量级时可连续工作较长时间。为了克服已有技术中量程不宽，附加能源损耗大，使用空间受限制等诸多不足之 处，就要重新提出一种新的结构设计，本实用新型的目的在于提供一 种宽量程磁场空间线圈装置，以满足本领域的需要。为了实现这一目 标，是采用以下的技术方案来完成的， 一种宽量程磁场空间线圈装置， 包括五对装置在一起的直径不同、匝数不同的圆形线圈绕组，各线圈绕组线径相同，其特征在于所述各线圈绕组成对的同轴装置，最小 一对线圈绕组居内，其它各线圈绕组直径由内向外逐渐增大，整体线 圈构成对称、等距、平头椎体的形状。每一对线圈绕组左右对称，二者内外径、绕组匝数、输入电流值 均完全相同。所述每一对线圈绕组的左右绕组间串联相接并且独立引导电源 输入，每对线圈绕组输入电流值最高为IOA。五对线圈遵循右手定侧，输入电流取向一致，线圈产生磁场方向一致，磁场强度叠加最大值为100mT，所述线圈绕组均采用聚酯漆包 铜圆线绕制，线径为1.4mm。该5对线圈中最外一对线圈上各增加一 个辅助绕组，该辅助绕组只有若干匝同径线组成。本实用新型建立的这种线圈组合模式，既能满足每对线圈的亥姆 霍兹条件，又能使本来需要连绕几千匝才能达标的巨型绕组分而治 之、分层错位，分离散热。使其较少的匝数就能满足要求。本实用新型的有益效果是，解决了磁场的宽量程，从弱磁场到强 磁场，范围达10一 10"T，而且提供三维使用空间，该设计能产生最 大磁场强度B=100mT，产生磁场三维均匀空间为球形区域。
图1为宽量程磁场空间线圏装置的总体示意图； 图2为上述装置中每对线圈绕组间位置关系图。
具体实施方式
参照图1 ，图2 ，表示一种宽量程磁场空间线圈装置的总体示意 图，以及线圈绕组间位置关系，在图1 ，图2中所述的1.2.3.4.5即为 第1.第2.第3.第4.第5对线圈，图2所述的&132330435是一一对应的半径，L,L2L3L4Ls是一一对应的间距，(11￡12(13(14(15是一一对应的圆形线圈的厚度，图上无法标明的N,N2 N3 N4 N5则是一一对应 的绕组匝数；绕组统一采用聚酯漆包铜圆线，线经1.4mm。各绕组成 对地同轴装置，直径最小的一对绕组属于该轴最内部位置，依次向外 是第2至第5对，由内向外各绕组直径逐渐增大，组成平头锥体形状， 辅助绕组附加在第5对线圈绕组上图中未显示。这种装置结构产生磁场，均匀空间为直径r=100mm至200mm 的近似球形区域，满足了提供一种三维的使用空间。
权利要求1.一种宽量程磁场空间线圈装置，包括五对装置在一起的直径不同、匝数不同的圆形线圈绕组，各线圈绕组线径相同，其特征在于所述各线圈绕组成对的同轴装置，最小一对绕圈绕组居内，其它各线圈绕组直径由内向外逐渐增大，整体线圈构成对称、等距、平头椎体的形状。
2. 根据权利要求1所述的宽量程磁场空间线圈装置，其特征在 于每一对线圈绕组左右对称，二者内外径、绕组匝数、输入电流值 均完全相同。
3..根据权利要求l所述的宽量程磁场空间线圈装置，其特征在 于所述每一对线圈绕组的左右绕组间串联相接并且独立引导电源输 入，每对线圈绕组输入电流值最高为IOA。
4..根据权利要求1所述的宽量程磁场空间线圈装置，其特征在于五对线圈中最外一对线圈各增加一个辅助绕组。
专利摘要一种宽量程磁场空间线圈装置，属于电磁装备领域，包括五对装置在一起的直径不同、匝数不同的圆形线圈绕组，各线圈绕组线径相同，所述各线圈绕组成对的同轴装置，最小一对绕圈绕组居内，其它各线圈绕组直径由内向外逐渐增大，整体线圈构成对称、等距、平头椎体的形状。本装置解决了磁场的宽量程，从弱磁场到强磁场，范围达10<sup>-9</sup>～10<sup>-1</sup>T，而且提供三维使用空间，该设计能产生最大磁场强度B＝100mT，产生磁场三维均匀空间为球形区域。
文档编号H01F5/02GK201036106SQ200720143448
公开日2008年3月12日 申请日期2007年4月6日 优先权日2007年4月6日
发明者刘明非, 张景鑫, 张瑞媛, 张睿霦, 王学民, 许亚峰, 马长生 申请人:北京瑞达思科技开发公司