一种准理想铁芯及采用这种铁芯的电磁转换装置的制作方法

专利名称：一种准理想铁芯及采用这种铁芯的电磁转换装置的制作方法
技术领域：
一种准理想铁芯及采用这种铁芯的电磁转换装置技术领域[0001]本实用新型涉及电磁技术领域，具体涉及一种准理想铁芯及采用这种铁芯的电磁转换装置。
背景技术：
[0002]电磁技术应用，已渗透现代社会生活每一个领域，以至成为现代社会主要技术支撑之一。[0003]电磁转换是电磁技术的重要领域，线圈和铁芯是电磁转换装置关键设备。线圈及其附属装置结构成所述设备的导电部，由于导电线电阻、电感及导电线间电容存在，电传导过程中必然产生热量，构成所述装置电磁转换中的“铜损”;导磁部通常称之为铁芯，一般同时作为线圈的支撑构架，较为通用的有E型、C型、R型、EI型、CD型、XD型、ED型、SD型、 X⑶型、XED型和环形铁芯，线圈所环绕部分为铁芯柱，外延部分为铁轭或称为轭铁也有称之为磁轭的，环型铁芯没有铁轭只有环形铁芯柱，所述铁芯均为矩形或环形框架结构线圈半遮蔽式或裸式电磁转换装置。垂直于磁力线导磁体截面上产生电磁涡流，由于电磁场的广延性，不可避免产生磁漏泄，由于铁芯电磁涡流和磁漏泄存在，使所述装置在电磁转换过程中产生“铁损”;现有的电磁转换装置封装技术铁芯上必然产生气隙，铁芯气隙存在使磁力线在导磁体和空气中转换,而空气的导磁率远低于导磁体的导磁率,使铁芯的整体导磁率下降，此外线圈和铁芯结构不合理使电磁涡流和磁漏泄加俱；铁芯的有限磁通截面和磁导限定铁芯的磁饱和值；上述这些效应都使电磁转换效率下降，使实现的磁场强度受到额外限制。在现有技术中有近似等磁通截面铁芯的设计(如R型铁芯)，但都是线圈半遮蔽式或裸式的，也有全遮蔽式设计，其遮蔽层是屏蔽磁场外延 或屏蔽外部磁场干扰的，不是铁轭的一部分，不直接参入电磁转换。[0004]超导线圈的应用，使线圈的铜损降到较低水平，线圈的电磁转换效率和实现的磁场强度有望提高到一个新的水平；现有铁芯技术电磁转换效率和可实现的磁场强度愈发不适应电磁转换的要求，这一矛盾愈来愈突出；人们期待高电阻高导磁率材料的发现，此外尚没有较好的解决办法。发明内容[0005]本实用新型着眼于铁芯结构的改革和创新，推出一种等磁通截面全遮蔽式低电磁涡流、磁路无气隙，较少磁漏泄、高磁饱和值、高电磁转换效率高磁通密度准理想铁芯；使采用这种铁芯的电磁转换装置实现的电磁转换效率和磁场强度达到一个较高水平。[0006]理想铁芯是一种全新的概念和铁芯设计理念，根据电磁场特性理想铁芯的五个充要条件是1、铁芯应是等磁通截面的，即垂直于磁力线铁芯上任一个截面面积都相等；2、 铁芯的几何形状与磁场相似接近，磁路圆滑过渡；3、铁芯磁路中无气隙；4、铁芯对于线圈的全遮蔽；5、铁芯材料的导磁率和电阻无限大。[0007]基于上述铁芯设计理念为解决所述技术问题本实用新型采用的技术方案是一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是包括变压器在内一个系列电磁转换装置，所述装置包括铁芯柱、线圈A、铁轭A、线圈抽头引出孔、铁芯柱固定带、绕线孔和其它附属装置，所述部件结构成一个电磁转换装置单元；其特征在于铁芯柱是一个柱形导磁体，线圈 A由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，各匝间相互绝缘缠绕在铁芯柱上，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中；铁轭A为字母C形旋转体，全遮蔽环绕在线圈A的外周，铁轭A和铁芯柱为结构形线圆滑过渡的一体式构件，铁轭A和铁芯柱均为等磁通截面旋转体，即垂直于磁力线铁轭A和铁芯柱上任一个截面面积都相等；铁轭A和铁芯柱的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭 A和铁芯柱中感应的磁场强度确定；线圈抽头引出孔至少为一个设置在铁轭A的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时铁芯柱的中间设置有绕线孔，绕线孔内垂直于丝状导磁材料装设至少一条铁芯柱固定带，铁芯柱固定带与铁芯柱间相互绝缘； 三相电力变压器由三个电磁转换装置单元组合而成，三个电磁转换装置单元一字形排列或者三角形排列，每一个电磁转换装置单元的初、次级线圈A缠绕在同一个铁芯柱上，缠绕方式有四种，a、初级线圈缠绕在铁芯柱上，次级线圈缠绕在初级线圈外面，b、次级线圈缠绕在铁芯柱上，初级线圈缠绕在次级线圈外面，C、初、次级线圈分段分别缠绕在铁芯柱上，d、初、 次级线圈的导电线相间混合缠绕在铁芯柱上。[0008]一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种超强磁场产生装置，所述超强磁场产生装置包括超强磁场控制区、超强磁场控制区遮蔽层、线圈D、铁轭D、线圈抽头引出孔、上极靴、下极靴、铁轭紧固带、铁轭紧固带固定带、注入器、剥离器、工质进入通道、 工质排出通道和其它附属装置；其特征在于超强磁场控制区是一个由超强磁场控制区遮蔽层、线圈D和铁轭D依次环绕在外面的管形空间，超 强磁场控制区遮蔽层环绕在超强磁场控制区外面，线圈D由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，相对于轴线一定角度缠绕在超强磁场控制区遮蔽层外面，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中；铁轭D全遮蔽环绕在线圈D的外周是一个等磁通截面旋转体，即垂直于磁力线铁轭D上任一个截面面积都相等；所述铁轭和超强磁场控制区的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和超强磁场控制区预期达到的磁场强度确定；上极靴和下极靴均为圆台旋转体，分别安装在超强磁场控制区的两端环绕在超强磁场控制区遮蔽层的外侧，上极靴和下极靴分别与铁轭的两端相接； 线圈抽头引出孔至少为一个设置在铁轭的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；所述超强磁场产生装置用于束缚核聚变物质或反物质时设置有注入器和剥离器，注入器和剥离器分别与超强磁场控制区相接连通，注入器与工质进入通道相接连通设置在上极靴的中心或其附近，剥离器与工质排出通道相接连通设置在下极靴的中心或其附近；所述铁轭采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时垂直于轴线铁轭上安装至少一条铁轭紧固带，铁轭紧固带两条及以上时相邻铁轭紧固带间垂直于铁轭紧固带设置有至少三个铁轭紧固带固定带，铁轭紧固带固定带的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带上，铁轭紧固带和铁轭紧固带固定带与铁轭间相互绝缘； 铁轭紧固带的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体，相对应的两个铁轭紧固带对接体上分别设置有紧固螺丝孔和紧固螺丝安装孔，紧固螺丝孔和紧固螺丝安装孔轴线重合其内安装有紧固螺丝；所述超强磁场产生装置是O型核磁共振装置的主磁体时不设注入器和剥离器，工质进入通道和工质排出通道直径加大至与超强磁场控制区遮蔽层相同或相近的尺寸，上极靴和下极靴为直径稍大于超强磁场控制区遮蔽层的管形体，分别环绕安装在超强磁场控制区遮蔽层外面并分别与铁轭的两端相接，超强磁场控制区遮蔽层、上极靴、下极靴、工质进入通道和工质排出通道结构成一个两端开放筒形的超强磁场控制区。[0009]一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种C型核磁共振装置的主磁体，所述C型核磁共振装置主磁体包括超强磁场控制区、线圈支架、线圈D、铁轭D、上极靴、 下极靴、线圈抽头引出孔、铁轭紧固带和其它附属装置；其特征在于所述核磁共振装置主磁体是一个截面为圆形或椭圆形不完整圆或椭圆环形轴对称体，不完整环形空缺一段空间为超强磁场控制区；线圈支架是一个截面为圆形或椭圆形不完整圆或椭圆环形体，由抗磁材料制作；线圈D由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组， 缠绕在不完整环形线圈支架上，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中；铁轭D全遮蔽环绕在线圈D的外周是一个等磁通截面不完整环形轴对称体，即垂直于磁力线铁轭D上任一个截面面积都相等；铁轭D的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭D中感应的磁场强度确定；上极靴和下极靴相互平行分别安装在不完整环形铁轭D的两端，上极靴和下极靴间是超强磁场控制区并界定了超强磁场控制区上、下边界； 线圈抽头引出孔至少为一个安装在铁轭D轴向中分线上或其附近，线圈抽头引出孔同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时设置有铁轭紧固带，铁轭紧固带至少为三条，垂直于丝状导磁材料等间距安装在铁轭D的外侧，铁轭D与铁轭紧固带间相互绝缘；铁轭紧固带的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体，相对应的两个铁轭紧固带对接体上分别设置有紧固螺丝孔和紧固螺丝安装孔，紧固螺丝孔和紧固螺丝安装孔轴线重合其内安装有紧固螺丝。[0010]一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种环形器，所述环形器包括至少一个电磁控制单元及注入器、剥离器、工质进入通道、工质排出通道和其它附属装置， 每个电磁控制单元对应一段超强磁场控制区和一段超强磁场控制区遮蔽层，并包括线圈B 和线圈C或线圈D、铁轭B和铁轭C或铁轭D、上极靴、下极靴、线圈抽头引出孔、铁轭紧固带、铁轭紧固带固定带、超强磁场控制区遮蔽层接口和其它附属装置；其特征在于超强磁场控制区是一个由超强磁场控制区遮蔽层、线圈C和线圈B或线圈D、铁轭C和铁轭B或铁轭D依次环绕在外面的管形空间，所述超强磁场控制区截面为圆形或椭圆形或者是字母D 形轴对称体，超强磁场控制区遮蔽层环绕在超强磁场控制区外面，线圈B为纵向磁场线圈， 线圈C为径向磁场线圈,线圈D为复合磁场线圈,铁轭B为纵向磁场铁轭,铁轭C为径向磁场铁轭，铁轭D为复合磁场铁轭，线圈B和线圈C或线圈D由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中，所述线圈缠绕方式有四种，a、线圈C与轴线呈一定角度缠绕在超强磁场控制区遮蔽层外面，铁轭C环绕在线圈C外面，线圈B缠绕在铁轭C外面，铁轭B环绕在线圈B外面，b、线圈B缠绕在超强磁场控制区遮蔽层外面，铁轭B环绕在线圈B外面，线圈C与轴线呈一定角度缠绕在铁轭B外面，铁轭C环绕在线圈C外面，C、线圈C与轴线呈一定角度缠绕在超强磁场控制区遮蔽层外面，线圈B缠绕在线圈C外面，铁轭D环绕在线圈B外面，d、 线圈D缠绕在超强磁场控制区遮蔽层外面，铁轭D环绕在线圈D外面；所述铁轭全遮蔽环绕在线圈的外周是一个等磁通截面轴对称体，即垂直于磁力线铁轭上任一个截面面积都相等，铁轭和超强磁场控制区的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和超强磁场控制区预期达到的磁场强度确定；上极靴和下极靴均为直径稍大于超强磁场控制区遮蔽层或铁轭C或线圈C的管形体，分别环绕安装在超强磁场控制区遮蔽层或铁轭C或线圈C外面并分别与铁轭B或铁轭D的两端相接，所述铁芯的铁轭D为环形并为一个时不设上极靴和下极靴；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时外层铁轭上设置有铁轭紧固带，铁轭D为环形并为一个及设置在外层的铁轭C上垂直于轴线等间距设置至少三个铁轭紧固带，铁轭D为多个及外层的铁轭B上垂直于轴线每个铁轭上安装至少一条铁轭紧固带，铁轭D为多个及外层铁轭B上铁轭紧固带两条及以上时相邻铁轭紧固带间垂直于铁轭紧固带设置有至少三个铁轭紧固带固定带，铁轭紧固带固定带的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带上；铁轭紧固带和铁轭紧固带固定带与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体，相对应的两个铁轭紧固带对接体上分别设置有紧固螺丝孔和紧固螺丝安装孔，紧固螺丝孔和紧固螺丝安装孔轴线重合其内安装有紧固螺丝；线圈抽头引出孔至少为一个设置在铁轭的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；超强磁场控制区遮蔽层接口至少两个安装在每段超强磁场控制区遮蔽层端头上；各电磁控制单元的铁轭 B或铁轭D有间隙相接或无间隙相接并有一个共同的轴线，所述轴线是一条弧线，相邻两个电磁控制单元磁场的N极对应S极；所述注入器和剥离器分别与超强磁场控制区相接连通， 工质进入通道与注入器相接连通逆时针方向相切设置在超强磁场控制区切线上，工质排出通道与剥离器相接连通顺时针方向相切设置在超强磁场控制区切线上。[0011]一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是直线或环形粒子加速器，所述粒子加速器包括至少一个粒子加速单元及注入器、剥离器、工质进入通道、工质排出通道和其它附属装置，每个粒子加速单元对应一段粒 子加速隧道和一段粒子加速隧道遮蔽层，并包括线圈B和线圈C或线圈D、铁轭B和铁轭C或铁轭D、上极靴、下极靴、线圈抽头引出孔、 铁轭紧固带、铁轭紧固带固定带、粒子加速隧道接口和其它附属装置；其特征在于粒子加速隧道是一个由粒子加速隧道遮蔽层、线圈C和线圈B或线圈D、铁轭C和铁轭B或铁轭D 依次环绕在外面的管形空间，所述粒子加速隧道截面为圆形或椭圆形或者是字母D形轴对称体，粒子加速隧道遮蔽层环绕在粒子加速隧道外面，线圈B为纵向磁场线圈，线圈C为径向磁场线圈，线圈D为复合磁场线圈,铁轭B为纵向磁场铁轭,铁轭C为径向磁场铁轭,铁轭 D为复合磁场铁轭，线圈B和线圈C或线圈D由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中， 所述线圈缠绕方式有四种，a、线圈C与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层外面， 铁轭C环绕在线圈C外面，线圈B缠绕在铁轭C外面，铁轭B环绕在线圈B外面，b、线圈B 缠绕在粒子加速隧道遮蔽层外面，铁轭B环绕在线圈B外面，线圈C与轴线呈一定角度缠绕在铁轭B外面，铁轭C环绕在线圈C外面，C、线圈C与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层外面，线圈B缠绕在线圈C外面，铁轭D环绕在线圈B外面，d、线圈D缠绕在粒子加速隧道遮蔽层外面，铁轭D环绕在线圈D外面；所述铁轭全遮蔽环绕在线圈的外周是一个等磁通截面轴对称体，即垂直于磁力线铁轭上任一个截面面积都相等，铁轭和粒子加速隧道的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和粒子加速隧道预期达到的磁场强度确定；环形粒子加速器的上极靴和下极靴均为直径稍大于粒子加速隧道遮蔽层或铁轭C或线圈C的管形体，分别环绕安装在粒子加速隧道遮蔽层或铁轭C或线圈C外面并分别与铁轭B或铁轭D的两端相接，所述铁芯的铁轭D为环形并为一个时不设上极靴和下极靴，直线粒子加速器一级直线粒子加速单元的上极靴和末级直线粒子加速单元的下极靴为圆台旋转体分别安装在粒子加速隧道的两端环绕在粒子加速隧道遮蔽层的外侧；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时外层铁轭上设置有铁轭紧固带，铁轭D为环形并为一个及设置在外层的铁轭C上垂直于轴线等间距设置至少三个铁轭紧固带，铁轭D为多个及外层的铁轭B上垂直于轴线每个铁轭上安装至少一条铁轭紧固带，铁轭D为多个及外层铁轭B上铁轭紧固带两条及以上时相邻铁轭紧固带间垂直于铁轭紧固带设置有至少三个铁轭紧固带固定带，铁轭紧固带固定带的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带上；铁轭紧固带和铁轭紧固带固定带与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体，相对应的两个铁轭紧固带对接体上分别设置有紧固螺丝孔和紧固螺丝安装孔，紧固螺丝孔和紧固螺丝安装孔轴线重合其内安装有紧固螺丝；线圈抽头引出孔至少为一个设置在铁轭的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；粒子加速隧道接口至少两个安装在每段粒子加速隧道遮蔽层端头上；各粒子加速单元的铁轭B或铁轭D有间隙相接或无间隙相接并有一个共同的轴线，所述轴线是一条直线或弧线，相邻两个粒子加速单元的铁轭B 或铁轭D磁场N极对应S极；所述粒子加速器的注入器和剥离器分别与粒子加速隧道相接连通，直线粒子加速器的工质进入通道与注入器相接连通设置在一级直线粒子加速单元上极靴的中心或其附近，工质排出通道与剥离器相接连通设置在末级直线粒子加速单元下极靴的中心或其附近，环形粒子加速器工质进入通道与注入器相接连通逆时针方向相切设置在粒子加速隧道切线上，工质排出通道与剥离器相接连通顺时针方向相切设置在粒子加速隧道切线上。[0012]一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种螺旋回旋粒子加速器，所述螺旋回旋粒子加速器包括至少两级螺旋回旋粒子加速器单元及注入器、剥离器、工质进入通道、工质排出通道和其它附属装置，所述螺旋回旋粒子加速器单元级数为偶数，每级螺旋回旋粒子加速器单元至少有两圈等直径螺旋体，下一级螺旋回旋粒子加速器单元环绕在上一级螺旋回旋粒子加速器单元外面，相邻两级螺旋回旋粒子加速器单元螺旋旋转方向相反；每一级螺旋回旋粒子加速器单元及两级螺旋回旋粒子加速器单元相接每一个过渡段由多个粒子加速单元组成，每个粒子加速单元对应一段粒子 加速隧道和一段粒子加速隧道遮蔽层，并包括线圈B和线圈C或线圈D、铁轭B和铁轭C或铁轭D、上极靴、下极靴、线圈抽头引出孔、铁轭紧固带、铁轭紧固带固定带、粒子加速隧道接口和其它附属装置；其特征在于 粒子加速隧道是一个由粒子加速隧道遮蔽层、线圈C和线圈B或线圈D、铁轭C和铁轭B或铁轭D依次环绕在外面的截面为圆形或椭圆形或者是字母D形的螺旋回旋管形体或等速螺旋管形体，粒子加速隧道遮蔽层环绕在粒子加速隧道外面，线圈B为纵向磁场线圈，线圈C 为径向磁场线圈，线圈D为复合磁场线圈,铁轭B为纵向磁场铁轭,铁轭C为径向磁场铁轭, 铁轭D为复合磁场铁轭，线圈B和线圈C或线圈D由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中，所述线圈缠绕方式有四种，a、线圈C与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层外面，铁轭C环绕在线圈C外面，线圈B缠绕在铁轭C外面，铁轭B环绕在线圈B外面，b、线圈 B缠绕在粒子加速隧道遮蔽层外面，铁轭B环绕在线圈B外面，线圈C与轴线呈一定角度缠绕在铁轭B外面，铁轭C环绕在线圈C外面，C、线圈C与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层外面，线圈B缠绕在线圈C外面，铁轭D环绕在线圈B外面，d、线圈D缠绕在粒子加速隧道遮蔽层外面，铁轭D环绕在线圈D外面；所述铁轭全遮蔽环绕在线圈的外周是一个等磁通截面轴对称体，即垂直于磁力线铁轭上任一个截面面积都相等，铁轭和粒子加速隧道的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和粒子加速隧道预期达到的磁场强度确定；上极靴和下极靴均为直径稍大于粒子加速隧道遮蔽层或铁轭C或线圈C的管形体，分别环绕安装在粒子加速隧道遮蔽层或铁轭C或线圈C外面并分别与铁轭B或铁轭D的两端相接；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时外侧铁轭上设置有铁轭紧固带，所述粒子加速器每圈螺旋体设置在外层的铁轭C上垂直于轴线等间距设置至少三个铁轭紧固带，每个铁轭D或外层每个铁轭B上安装至少一条铁轭紧固带，每个铁轭D或外层每个铁轭B上铁轭紧固带两条及以上时相邻铁轭紧固带间垂直于铁轭紧固带设置有至少三个铁轭紧固带固定带，铁轭紧固带固定带的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带上，铁轭紧固带和铁轭紧固带固定带与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体，相对应的两个铁轭紧固带对接体上分别设置有紧固螺丝孔和紧固螺丝安装孔，紧固螺丝孔和紧固螺丝安装孔轴线重合其内安装有紧固螺丝；线圈抽头引出孔至少为一个设置在铁轭轴向的中分线上或其附近， 线圈抽头引出孔同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；螺旋回旋粒子加速器单元每圈螺旋体设置至少一个粒子加速隧道接口安装在每段粒子加速隧道遮蔽层端头上，上一级螺旋回旋粒子加速器单元的粒子加速隧道出口与下一级螺旋回旋粒子加速器单元的粒子加速隧道入口由粒子加速隧道接口相接并有一个共同的轴线，末级螺旋回旋粒子加速器单元的粒子加速隧道出口与一级螺旋回旋粒子加速器单元的粒子加速隧道入口由粒子加速隧道接口相接并有一个共同的轴线，两个螺旋回旋粒子加速器单元相接过渡段的粒子加速隧道遮蔽层是一个半径随旋转角度呈线性变化的等速螺旋管，相接过渡段粒子加速隧道遮蔽层半径的变化量为相接的两个螺旋回旋粒子加速器单元粒子加速隧道遮蔽层半径之差，上一级粒子加速单元与下一级粒子加速单元的铁轭B或铁轭D有间隙相接或无间隙相接并有一个共同的轴线，所述轴线是一条等半径螺旋回旋线或等速螺旋线；相接的两个螺旋回旋粒子加速器单元及相邻两个粒子加速单元的铁轭B或铁轭D磁场N极对应S极；螺旋回旋粒子加速器的注入器和剥离器分别与粒子加速隧道相接连通，工质进入通道与注入器相接连通逆时针方向相切设置在粒子加速隧道切线上，工质排出通道与剥离器相接连通顺时针方向相切设置在粒子加速隧道切线上。[0013]所述准理想铁芯结构，是根据磁场特性构思和设计的。磁场是由具有矢量特征直径不同不相交的闭合环形磁力线簇组成，矢量是可叠加的量，磁场是可叠加的场；将磁体视为一个点，直径各不相同环形闭合磁力线簇在该点相切，其产生的磁场是一个8字形剖面旋转体，所述磁体在8字线段的交点上，交点外延的两侧极化形成磁场的N极和S极，磁场两极附近磁力线密度最大 ，但垂直于磁力线磁场中任一个截面上磁通量都相等；将磁体一分为二，便产生两个结构相似的独立磁体，并且无限可分，将两个磁体N极对应S极相接，两个磁体便结构成一个磁体，并且可无限合并；磁场是一个保守力场，变化的磁场感应产生电流，导电线周围产生磁场，闭合的环形磁力线子午面垂直于导电线；各匝间相互绝缘环绕在一起的导电线结构成线圈，线圈产生的磁场是一个环形的旋转体或轴对称体；铁芯的磁通截面不可能无限大，铁芯磁通的最小截面和铁芯材料的导磁性能及铁芯的结构特性决定了所述铁芯的磁饱和值和其它磁场特性。[0014]根据上述电磁场特性，本发明提出了理想铁芯五要素及概念，发明的准理想铁芯整体恰是点或环形磁体产生的磁场形，所述铁芯的铁轭为字母C或O形旋转体或轴对称体， 全包覆环绕在线圈的外周，以线圈内径减去超强磁场控制区遮蔽层厚度为直径，线圈绕组纵向尺寸为长度结构成管形或弯曲闭合成环形空间为超强磁场控制区，可用于束缚核聚变材料以至反物质的束缚控制，将该超强磁场控制区和遮蔽层置换为铁芯柱，可用于电抗、电感、互感和变压器等其它电磁转换应用场合；将超强磁场控制区两端的工质进出、口加大至线圈内径尺寸，可用于核磁共振等强磁场或超强磁场应用场合；将多个上述装置首尾相接排列在一个共同轴线上，使超强磁场控制区结构形成具有一定长度管形通道可作为粒子加速器的粒子加速隧道，所述轴线为直线时是直线粒子加速器，为弧线时是环形粒子加速器或环形器；将粒子加速隧道结构成螺旋管形恰似卷弹簧形状，不同旋转方向的“卷弹簧”相间套装在一起相邻单元首尾相接，首末级单元首尾相接结构成自行闭合螺旋管式回旋粒子加速隧道，多组线圈缠绕在粒子加速隧道外面，多个铁轭环绕在多组线圈外面，并配备注入器、剥离器和其它附属设备，该装置命名为螺旋回旋粒子加速器，可对进入粒子加速隧道物质加速，两个具有一定尺寸粒子加速器可组装一个对撞机；还可以将铁芯弯曲成不完整环形恰似字母C，不完整环形空缺一段空间结构成超强磁场控制区，所述装置可应用于核磁共振等强磁场或超强磁场场合。磁场中任一个截面磁力线密度都不同，但垂直于磁力线磁场中任一个截面的磁通量均相等，设计的铁芯的铁轭和铁芯柱垂直于磁力线任一个截面面积都相等；所述铁芯的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下电流铁芯中感应的磁场强度确定，所述铁芯用于超强磁场产生装 置或粒子加速器时，根据所述装置线圈绕组额定电压下电流铁芯中感应的磁场强度和预期达到的磁场强度按比例设定铁芯和超强磁场控制区或粒子加速器粒子加速隧道的截面积，使所述铁芯在稍低于磁饱和值一定数值状态下高效运转；合理的铁芯结构和先进的工装生产工艺可大幅度提高铁芯的电磁性能，但不能突破现有导磁材料物理特性的限制，另外本发明不可能终结铁芯结构的改革，鉴于上述理由本发明命名为一种准理想铁芯及采用这种铁芯的电磁转换装置，理想铁芯的研制还有赖于高电阻高导磁率导磁材料的发现；本发明所述铁芯采用的导磁材料并不限于铁基导磁材料。[0015]本实用新型的有益效果是一、传统铁芯均为矩形或环形框架结构，铁轭部分包覆在线圈外面或线圈全裸外空间，磁漏泄及电磁涡流大，磁饱和值低，电磁转换效率低下，本发明准理想铁芯是一种等磁通截面三维轴对称体或旋转体，铁芯的几何形状与磁场相似接近磁路圆滑过渡，铁轭全包覆环绕在线圈的外面，将线圈感应的全部磁力线直接纳入铁芯的磁通中，最大限度地减少了铁芯的磁漏泄和电磁涡流，大幅度提高铁芯的电磁转换效率。 二、所述铁芯采用等磁通截面设计，即垂直于磁力线铁轭和铁芯柱的任一个截面面积均相等，铁芯的磁饱和值闻，电磁润流损失小，相对铁芯体积磁饱和值达到最大值。二、所述铁芯线圈环绕的中心区域结构成管形超强磁场控制区，所述超强磁场控制区磁力线密度高，磁场强度均匀，所述装置具有能效高，低涡流，高磁饱和值，较少磁漏泄，稳定性好的特点，应用广泛。四、线圈环绕的中心区域置换为铁芯柱，可应用于常规较为通用的电磁转换装置， 如电抗、电感、互感、变压器等场合，具有低涡流，高磁饱和值，较少磁漏泄，畸变小稳定性好，电磁转换效率高的特点。五、将线圈环绕的超强磁场控制区多个首尾相接在一个共同轴线上结构成管状空间，可用于粒子加速器，所述粒子加速器是直线粒子加速器或环形粒子加速器或者是螺旋回旋粒子加速器，具有能效高，低涡流，高磁饱和值，较少磁漏泄，稳定性好的特点；螺旋回旋粒子加速器还有占地面积极小投资少的特点。六、所述铁芯配合超导线圈作为超强磁场产生装置使用时，根据磁场叠加原理，方便线圈匝数和线圈绕组的增加，同时方便线圈和铁芯的冷却。


[0016]图1是一种采用准理想铁芯的无间隙多铁轭螺旋回旋粒子加速器俯视剖面结构示意图；图2是一种采用准理想铁芯的有间隙多铁轭螺旋回旋粒子加速器俯视剖面结构示意图；图3是图2的A-A剖面结构示意图；图4是一种采用准理想铁芯的电磁转换装置剖面结构示意图；图5是图4的B-B剖面结构示意图；图6是一种采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型的准理想铁芯的电磁转换装置剖面结构示意图；图7是图6的C-C剖面结构示意图；图8—种采用准理想铁芯一字形排列的三相电力变压器剖面结构示意图；图9是图8 的D-D剖面结构示意图；图10是一种采用准理想铁芯三角形排列的三相电力变压器剖面结构示意图；图11是图10的G-G剖面结构示意图；图12是一种采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型的准理想铁芯一字形排列的三相电力变压器剖面结构示意图；图13是图12 的H-H剖面结构示意图；图14是一种采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型的准理想铁芯三角形排列的三相电力变压器剖面结构示意图；图15是图14的J-J剖面结构示意图；图 16是一种采用准理想铁芯的管形超强磁场产生装置剖面结构示意图；图17是图16的K-K 剖面结构示意图；图18是一种采用准理想铁芯的O型核磁共振装置主磁体剖面结构示意图；图19是图18的L-L剖面结构示意图；图20是一种采用准理想铁芯的无间隙多铁 轭环形粒子加速器剖面结构示意图；图21是图20R-R剖面结构示意图；图22是一种采用准理想铁芯的有间隙多铁轭环形超强磁场产生装置剖面结构示意图；图23是图22Z-Z剖面结构示意图；图24是一种采用准理想铁芯的单铁轭环形粒子加速器剖面结构示意图；图25是图 24N-N剖面结构示意图；图26是采用准理想铁芯的C型核磁共振装置主磁体剖面结构示意图；图27是图26T-T剖面结构示意图；图28是图27中V的放大结构示意图；图29是图28 的1-1剖面结构示意图；图30是一种采用准理想铁芯的有间隙多铁轭环形或螺旋回旋粒子加速器或环形器的三个单元剖面结构示意图；图31是图30其中一个单元X-X剖面结构示意图；图32是一种采用准理想铁芯的有间隙多铁轭直线粒子加速器的三个粒子加速单元的剖面结构示意图；图33是图32中其中一个粒子加速单元Q-Q剖面结构示意图；图34是采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型的准理想铁芯的铁芯柱E局部放大结构示意图； 图35是采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型的准理想铁芯的铁轭F局部放大结构示意图。[0017]图中1.铁辄A，2.线圈A，3.超强磁场控制区遮蔽层、4.超强磁场控制区、5.铁芯柱、6.线圈抽头引出孔、7. —级直线粒子加速单元、8.铁芯柱固定带、9.平行四边形丝状导磁材料、10.正六边形丝状导磁材料、11.铁轭B、12.铁轭紧固带、13.铁轭C、14.铁轭D、15.注入器、16.剥离器、17.粒子加速隧道、18.粒子加速隧道遮蔽层、19.上极靴、20.下极靴、21.线圈支架、22.工质进入通道、23.工质排出通道、24. —级螺旋回旋粒子加速器单元、25. . 二级螺旋回旋粒子加速器单元、26..三级螺旋回旋粒子加速器单元、27.末级螺旋回旋粒子加速器单元、28.末级一级螺旋回旋粒子加速器单元过渡段、29. —二级螺旋回旋粒子加速器单元过渡段、30. 二三级螺旋回旋粒子加速器单元过渡段、31.三四级螺旋回旋粒子加速器单元过渡段、32.粒子加速隧道接口、33.线圈C、34.线圈D、35.紧固螺丝安装孔、36.绕线孔、37.末级直线粒子加速单元、38.超强磁场控制区遮蔽层接口、39.紧固螺丝孔、40.铁轭紧固带固定带、41.线圈B、42.铁轭紧固带对接体、43.紧固螺丝。[0018]需要注明的一点是由于螺旋回旋粒子加速器尺寸较大，为了清晰可见螺旋回旋粒子加速器其中两种结构的俯视剖面结构示意图分别由图1和图2示出，图1是一种采用准理想铁芯的无间隙多铁轭螺旋回旋粒子加速器俯视剖面结构示意图不设螺旋回旋粒子加速器单元过渡段的一半，设有螺旋回旋粒子加速器单元过渡段的另一半与图2相似未示出；图2是一种采用准理想铁芯的有间隙多铁轭螺旋回旋粒子加速器俯视剖面结构示意图设有螺旋回旋粒子加速器单元过渡段的一半，不设螺旋回旋粒子加速器单元过渡段的另一半与图1相似未示出；图3是图·2的A-A向剖面结构示意图，图30和图31是一种采用准理想铁芯的有间隙多铁轭环形或螺旋回旋粒子加速器或环形器的三个单元剖面结构示意图；所述多铁轭系指环绕在线圈外面的铁轭Bll或铁轭D14至少有两个，如图1至图3、图 20至图23、图30至图33所示，所述单铁轭系指环绕在线圈外面的铁轭D14是一个并为环形，如图24和图25所示；图22和图23所示装置也可用于环形粒子加速器，用于环形粒子加速器时超强磁场控制区4置换为粒子加速隧道17，超强磁场控制区遮蔽层3置换为粒子加速隧道遮蔽层18，超强磁场控制区遮蔽层接口 38置换为粒子加速隧道接口 32 ;图20和图21、图24和图25、图30和图31所示装置也可用于环形器，用于环形器时粒子加速隧道17置换为超强磁场控制区4，粒子加速隧道遮蔽层18置换为超强磁场控制区遮蔽层3，粒子加速隧道接口 32置换为超强磁场控制区遮蔽层接口 38 ;图22和图23、图30至图33所示装置各单元的铁轭Bll或铁轭D14间也可无间隙设置，图20和图21所示装置各单元铁轭 Bll或铁轭D14间也可有间隙设置；图1至图3、图20至图25、图30至图33各图所示的线圈缠绕方式和铁轭结构根据具体实施方式
均可相互变换。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施方式
和附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一，参照图4 至图15、图34、说明本具体实施方式
，一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是包括变压器在内一个系列电磁转换装置，所述装置包括铁芯柱5、线圈A2、铁轭Al、线圈抽头引出孔6、铁芯柱固定带8、绕线孔36和其它附属装置，所述部件结构成一个电磁转换装置单元；其特征在于铁芯柱5是一个柱形导磁体，线圈A2由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，各匝间相互绝缘缠绕在铁芯柱5上，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中；铁轭Al为字母C形旋转体，全遮蔽环绕在线圈A2的外周，铁轭Al和铁芯柱5为结构形线圆滑过渡的一体式构件，铁轭Al和铁芯柱5均为等磁通截面旋转体，即垂直于磁力线(磁力线上任一点的切线的垂线)铁轭Al和铁芯柱5 上任一个截面面积都相等；铁轭Al和铁芯柱5的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭Al和铁芯柱5中感应的磁场强度确定，使所述装置在稍低于铁芯的磁饱和值一定数值状态下高效运转；线圈抽头引出孔6至少为一个设置在铁轭Al的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔6同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时铁芯柱5的中间设置有绕线孔36，绕线孔 36内垂直于丝状导磁材料装设至少一条铁芯柱固定带8 (参阅图6、图7、图12至图15、图 34)，铁芯柱固定带8与铁芯柱5间相互绝缘，可减少铁芯的电磁涡流损失，当铁芯柱5尺寸较小时可不设铁芯柱固定带；所述线圈截面形状是字母D形(图4至图15所示)、椭圆形或是圆形或者是其它形状；三相电力变压器由三个电磁转换装置单元组合而成，三个电磁转换装置单元一字形排列(参阅图8、图9、图12、图13)或者三角形排列(参阅图10、图11、图 14、图15)，每一个电磁转换装置单元(每一相)的初、次级线圈A2缠绕在同一个铁芯柱5上， 缠绕方式有四种，a、初级线圈缠绕在铁芯柱5上，次级线圈缠绕在初级线圈外面，b、次级线圈缠绕在铁芯柱5上，初级线圈缠绕在次级线圈外面，C、初、次级线圈分段分别缠绕在铁芯柱5上，d、初、次级线圈的导电线相间混合缠绕在铁芯柱5上。已知技术的三相电力变压器每一相以其它两相铁芯柱为铁轭构成磁回路，输电畸变大质量差耗损大电磁转换效率低下，米用准理想铁芯的三相电力变压器每一相都有一个独立的铁轭，输电无畸变质量好耗损低电磁转换效高；本具体实施方式
所述电磁转换装置系指包括电抗、电感、互感、继电器、 变压器在内较为通用一个系列电磁转换应用场合。[0020]具体实施方式
二，参照图16至图19、图28、图29、图35说明本具体实施方式
，一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种超强磁场产生装置，所述超强磁场产生装置包括超强磁场控制区4、超强磁场控制区遮蔽层3、线圈D34、铁轭D14、线圈抽头引出孔6、 上极靴19、下极靴20、铁轭紧固带12、铁轭紧固带固定带40、注入器15、剥离器16、工质进入通道22、工质排出通道23和其它附属装置；其特征在于超强磁场控制区4是一个由超强磁场控制区遮蔽层3、线圈D34和铁轭D14依次环绕在外面的管形空间，超强磁场控制区遮蔽层3环绕在超强磁场控制区4外面，线圈D34由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，相对于轴线一定角度缠绕在超强磁场控制区遮蔽层3 外面，所述线圈相对轴线可以是大于或小于90度任意角度，使超强磁场控制区4获得一定旋度的涡旋磁场，可提高磁场的束缚效果，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中；铁轭D14全遮蔽环绕在线圈D34的外周是一个等磁通截面旋转体，即垂直于磁力线铁轭D14上任一个截面面积都相等；所述铁轭和超强磁场控制区4的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和超强磁场控制区4预期达到的磁场强度确定，使所述装置在稍低于铁芯的磁饱和值一定数值状态下高效运转，超强磁场控制区4的磁通截面，等于铁轭的磁通截面乘以所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和超强磁场控制区4预期达到的磁场强度之比，4 -4. X B1 /l(A。为超强磁场控制区4的磁通截面，At为铁轭的磁通截面，耗,为铁轭的磁场强度，B。为超强磁场控制区4的磁场强度)；上极靴19和下极靴20均为圆台旋转体，分别安装在超强磁场控制区4的两端环绕在超强磁场控制区遮蔽层3的外侧，上极靴19和下极靴20分别与铁轭的两端相接，圆台旋转体母线是直线(图16)也可以是弧线；根据磁场叠加定理，所述线圈绕组可以是多组，线圈截面形状是字母D形(图16至图19)、椭圆形或其它形状；线圈抽头引出孔6至少为一个设置在铁轭的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔6同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；所述超强磁场产生装置用于束缚核聚变物质或反物质时设置有注入器15和剥离器16，注入器15和剥离器16分别与超强磁场控制区4相接连通，注入器15 与工质进入通道22相接连通设置在上极靴19的中心或其附近，剥离器16与工质排出通道 23相接连通设置在下极靴20的中心或其附近；所述铁轭采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时垂直于轴线铁轭上安装至少一条铁轭紧固带12，铁轭紧固带 12两条及以上时相邻铁轭紧固带12间垂直于铁轭紧固带12设置有至少三个铁轭紧固带固定带40，铁轭紧固带固定带40的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带12上，铁轭紧固带12和铁轭紧固带固定带40与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带12的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体42，相对应的两个铁轭紧固带对接体42上分别设置有紧固螺丝孔39 和紧固螺丝安装孔35，紧固螺丝孔39和紧固螺丝安装孔35轴线重合其内安装有紧固螺丝 43 ;所述超强磁场产生装置是O型核磁共振装置的主磁体时(参阅图18、图19)不设注入器 15和剥离器16，工质进入通道22和工质排出通道23直径加大至与超强磁场控制区遮蔽层 3相同或相近的尺寸，上极靴19和下极靴20为直径稍大于超强磁场控制区遮蔽层3的管形体，分别环绕安装在超强磁场控制区遮蔽层3外面并分别与铁轭的两端相接，超强磁场控制区遮蔽层3、上极靴19、下极靴20、工质进入通道22和工质排出通道23结构成一个两端开放筒形的超强磁场控制区4。[0021]具体实施方式
三，参照图26至图29、图35说明本具体实施方式
，一种准理想铁芯， 采用这种铁芯的电磁转换装置是一种C型核磁共振装置的主磁体，所述C型核磁共振装置主磁体包括超强磁场控制区4、线圈支架21、线圈D34、铁轭D14、上极靴19、下极靴20、线圈抽头引出孔6、铁轭紧固带12和其它附属装置；其特征在于所述核磁共振装置主磁体是一个截面为圆形或椭圆形不完整圆或椭圆环形轴对称体，也可称为半环形但不如不完整环形贴切，图26、图27所示是截面为椭圆形C型核磁共振装置主磁体，所述核磁共振装置主磁体也可以是不完整圆环形等其它形状，不完整环形空缺一段空间为超强磁场控制区4 ;线圈支架21是一个截面为圆形或椭圆形不完整圆或椭圆环形体，由抗磁材料制作；线圈D34 由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，缠绕在不完整环形线圈支架21上，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中；铁轭D14全遮蔽环绕在线圈D34的外周是一个等磁通截面不完整环形轴对称体，即垂直于磁力线铁轭 D14上任一个截面面积都相等；铁轭D14的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭D14中感应的磁场强度确定，使所述装置在稍低于铁芯的磁饱和值·一定数值状态下高效运转；上极靴19和下极靴20相互平行分别安装在不完整环形铁轭D14的两端，上极靴19和下极靴20间是超强磁场控制区4并界定了超强磁场控制区4上、下边界；线圈抽头引出孔6至少为一个安装在铁轭D14轴向中分线上或其附近，线圈抽头引出孔6同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时设置有铁轭紧固带12，铁轭紧固带12至少为三条，垂直于丝状导磁材料等间距安装在铁轭D14的外侧，铁轭D14与铁轭紧固带12间相互绝缘；铁轭紧固带12的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体42，相对应的两个铁轭紧固带对接体42上分别设置有紧固螺丝孔39和紧固螺丝安装孔35，紧固螺丝孔39和紧固螺丝安装孔35轴线重合其内安装有紧固螺丝43。[0022]具体实施方式
四，参照图20至图25、图28至图31、图35说明本具体实施方式
，一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种环形器(俗称托卡马克)，所述环形器包括至少一个电磁控制单元及注入器15、剥离器16、工质进入通道22、工质排出通道23和其它附属装置，每个电磁控制单元对应一段超强磁场控制区4和一段超强磁场控制区遮蔽层3，并包括线圈B41和线圈C33或线圈D34、铁轭Bll和铁轭C13或铁轭D14、上极靴19、下极靴20、线圈抽头引出孔6、铁轭紧固带12、铁轭紧固带固定带40、超强磁场控制区遮蔽层接口 38和其它附属装置；其特征在于超强磁场控制区4是一个由超强磁场控制区遮蔽层3、线圈C33和线圈B41或线圈D34、铁轭C13和铁轭Bll或铁轭D14依次环绕在外面的管形空间，所述超强磁场控制区4截面为圆形或椭圆形或者是字母D形轴对称体，超强磁场控制区遮蔽层3环绕在超强磁场控制区4外面，线圈B41为纵向磁场线圈，线圈C33为径向磁场线圈，线圈D34为复合磁场线圈，铁轭BI I为纵向磁场铁轭，铁轭C13为径向磁场铁轭，铁轭 D14为复合磁场铁轭，线圈B41和线圈C33或线圈D34由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中，所述线圈缠绕方式有四种，a、线圈C33与轴线呈一定角度(根据磁场特性确定，一般控制在15度以内)缠绕在超强磁场控制区遮蔽层3外面，铁轭C13环绕在线圈C33外面， 线圈B41缠绕在铁轭C13外面，铁轭Bll环绕在线圈B41外面(参阅图22、图23、图30、图 31)，b、线圈B41缠绕在超强磁场控制区遮蔽层3外面，铁轭Bll环绕在线圈B41外面，线圈 C33与轴线呈一定角度缠绕在铁轭Bll外面，铁轭C13环绕在线圈C33外面(类似于缠绕方式a)，C、线圈C33与轴线呈一定角度缠绕在超强磁场控制区遮蔽层3外面，线圈B41缠绕在线圈C33外面，铁轭D14环绕在线圈B41外面(参阅图20、图21)，d、线圈D34缠绕在超强磁场控制区遮蔽层3外面，铁轭D14环绕在线圈D34外面(参阅图24、图25);所述铁轭全遮蔽环绕在线圈的外周是一个等磁通截面轴对称体，即垂直于磁力线铁轭上任一 个截面面积都相等，铁轭和超强磁场控制区4的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和超强磁场控制区4预期达到的磁场强度确定，使所述装置在稍低于铁芯的磁饱和值一定数值状态下高效运转，超强磁场控制区4的磁通截面，等于铁轭的磁通截面乘以所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和超强磁场控制区4 预期达到的磁场强度之比，即4 = 4 X BtJBc;上极靴19和下极靴20均为直径稍大于超强磁场控制区遮蔽层3或铁轭C13或线圈C33的管形体，分别环绕安装在超强磁场控制区遮蔽层3或铁轭C13或线圈C33外面并分别与铁轭BI I或铁轭D14的两端相接，所述铁芯的铁轭D14为环形并为一个时不设上极靴19和下极靴20 (图24、图25);所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时外层铁轭上设置有铁轭紧固带12，铁轭 D14为环形并为一个及设置在外层的铁轭C13上垂直于轴线等间距设置至少三个铁轭紧固带12，铁轭D14为多个及外层的铁轭Bll上垂直于轴线每个铁轭上安装至少一条铁轭紧固带12，铁轭D14为多个及外层铁轭Bll上铁轭紧固带12两条及以上时相邻铁轭紧固带12 间垂直于铁轭紧固带12设置有至少三个铁轭紧固带固定带40，铁轭紧固带固定带40的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带12上；铁轭紧固带12和铁轭紧固带固定带40与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带12的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体42，相对应的两个铁轭紧固带对接体42上分别设置有紧固螺丝孔39和紧固螺丝安装孔35，紧固螺丝孔39 和紧固螺丝安装孔35轴线重合其内安装有紧固螺丝43 ;线圈抽头引出孔6至少为一个设置在铁轭的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔6同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；超强磁场控制区遮蔽层接口 38至少两个安装在每段超强磁场控制区遮蔽层3端头上； 各电磁控制单元的铁轭Bll或铁轭D14有间隙相接或无间隙相接并有一个共同的轴线，所述轴线是一条弧线，相邻两个电磁控制单元的铁轭Bll或铁轭D14磁场N极对应S极；所述注入器15和剥离器16分别与超强磁场控制区4相接连通，工质进入通道22与注入器15 相接连通逆时针方向(也可顺时针方向)相切设置在超强磁场控制区4切线上，工质排出通道23与剥离器16相接连通顺时针方向相切(也可逆时针方向)设置在超强磁场控制区4切线上，工质进入通道22与工质排出通道23相对超强磁场控制区4切向相反。[0023]具体实施方式
五，参照图20至图25、图28至图33、图35说明本具体实施方式
，一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是直线或环形粒子加速器，所述粒子加速器包括至少一个粒子加速单元及注入器15、剥离器16、工质进入通道22、工质排出通道23和其它附属装置，每个粒子加速单元对应一段粒子加速隧道17和一段粒子加速隧道遮蔽层 18，并包括线圈B41和线圈C33或线圈D34、铁轭B11和铁轭C13或铁轭D14、上极靴19、下极靴20、线圈抽头引出孔6、铁轭紧固带12、铁轭紧固带固定带40、粒子加速隧道接口 32和其它附属装置；其特征在于粒子加速隧道17是一个由粒子加速隧道遮蔽层18、线圈C33和线圈B41或线圈D34、铁轭C13和铁轭Bll或铁轭D14依次环绕在外面的管形空间，所述粒子加速隧道17截面为圆形或椭圆形或者是字母D形轴对称体，粒子加速隧道遮蔽层18环绕在粒子加速隧道17外面，线圈B41为纵向磁场线圈，线圈C33为径向磁场线圈，线圈D34 为复合磁场线圈，铁轭Bll为纵向磁场铁轭,铁轭C13为径向磁场铁轭,铁轭D14为复合磁场铁轭，线圈B41和线圈C33或线圈D34由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成， 所述线圈至少为一组，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中，所述线圈缠绕方式有四种，a、线圈C33与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层18外面，铁轭C13环绕在线圈C33外面，线圈B41缠绕在铁轭C13外面，铁轭Bll环绕在线圈B41外面 (参阅图22、图23、图30、图31 )，b、线圈B41缠绕在粒子加速隧道遮蔽层18外面，铁轭Bll 环绕在线圈B41外面，线圈C33与轴线呈一定角度缠绕在铁轭Bll外面，铁轭C13环绕在线圈C33外面(类似于缠绕方式a)，C、线圈C33与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层18外面，线圈B41缠绕在线圈C33外面，铁轭D14环绕在线圈B41外面(参阅图20、图 21)，d、线圈D34缠绕在粒子加速隧道遮蔽层18外面，铁轭D14环绕在线圈D34外面(参阅图32、图33);所述铁轭全遮蔽环绕在线圈的外周是一个等磁通截面轴对称体，即垂直于磁力线铁轭上任一个截面面积都相等，铁轭和粒子加速隧道17的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和粒子加速隧道17预期达到的磁场强度确定，使所述装置在稍低于铁芯的磁饱和值一定数值状态下高效运转，粒子加速隧道17的磁通截面，等于铁轭的磁通截面乘以所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度与粒子加速隧道17预期达到的磁场强度之比，Aj = AtXBt/BJ; (Aj为粒子加速隧道 17的磁通截面，At为铁轭的磁通截面，Bt为铁轭的磁场强度，Bj为粒子加速隧道17的磁场强度)；环形粒子加速器的上极靴19和下极靴20均为直径稍大于粒子加速隧道遮蔽层18 或铁轭C13或线圈C33的管形体，分别环绕安装在粒子加速隧道遮蔽层18或铁轭C13或线圈C33外面并分别与铁轭Bll或铁轭D14的两端相接，所述铁芯的铁轭D14为环形并为一个时不设上极靴19和下极靴20 (图24、图25)，直线粒子加速器一级直线粒子加速单元7 的上极靴19和末级直线粒子加速单元37的下极靴20为圆台旋转体分别安装在粒子加速隧道17的两端环绕在粒子加速隧道遮蔽层18的外侧(其余各级粒子加速单元的上极靴19 和下极靴20与环形粒子加速器相同)；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时外层铁轭上设置有铁轭紧固带12，铁轭D14为环形并为一个及设置在外层的铁轭C13上垂直于轴线等间距设置至少三个铁轭紧固带12，铁轭D14为多个及外层的铁轭Bll上垂直于轴线每个铁轭上安装至少一条铁轭紧固带12，铁轭D14为多个及外层铁轭Bll上铁轭紧固带12两条及以上时相邻铁轭紧固带12间垂直于铁轭紧固带12设置有至少三个铁轭紧固带固定带40，铁轭紧固带固定带40的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带12上；铁轭紧固带12和铁轭紧固带固定带40与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带 12的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体42，相对应的两个铁轭紧固带对接体42上分别设置有紧固螺丝孔39和紧固螺丝安装孔35，紧固螺丝孔39和紧固螺丝安装孔35轴线重合其内安装有紧固螺丝43;线圈抽头引出孔6至少为一个设置在铁轭的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔6同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；粒子加速隧道接口 32 至少两个安装在每段粒子加速隧道遮蔽层18端头上；各粒子加速单元的铁轭Bll或铁轭 D14有间隙相接(参阅图22、图23、图30至图33)或无间隙相接(参阅图20、图21)并有一个共同的轴线，所述轴线是一条直线(直线粒子加速器)或弧线(环形粒子加速器)，相邻两个粒子加速单元的铁轭Bll或铁轭D14磁场N极对应S极；所述粒子加速器的注入器15和剥离器16分别与粒子加速隧道17相接连通，直线粒子加速器的工质进入通道22与注入器 15相接连通设置在一级直线粒子加速单元7上极靴19的中心或其附近，工质排出通道23 与剥离器16相接连通设置在末级直线粒子加速单元37下极靴20的中心或其附近(参阅图 32、图33)，环形粒子加速器工质进入通道22与注入器15相接连通逆时针方向相切设置在粒子加速隧道17切线上，工质排出通道23与剥离器16相接连通顺时针方向相切设置在粒子加速隧道17切线上，工质进入通道22与工质排出通道23相对粒子加速隧道17切向相反。准理想铁芯铁芯质量利用率高，可大幅度降低粒子加速器的制造成本；本具体实施方式只涉及环形或直线粒子加速器的铁芯、线圈(纵向和径向磁场产生装置)及部分附属装置， 其它装置和系统均采用现有技术。[0024]具体实施方式
六，参照图1至图3、图28至图33、图35说明本具体实施方式
，一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种螺旋回旋粒子加速器，所述螺旋回旋粒子加速器包括至少两级螺旋回旋粒子加速器单元及注入器15、剥离器16、工质进入通道 22、工质排出通道23和其它附属装置，所述螺旋回旋粒子加速器单元级数为偶数，每级螺旋回旋粒子加速器单元至少有两圈等直径螺旋体，下一级螺旋回旋粒子加速器单元环绕在上一级螺旋回旋粒子加速器单元外面，相邻两级螺旋回旋粒子加速器单元螺旋旋转方向相反；每一级螺旋回旋粒子加速器单元及两级螺旋回旋粒子加速器单元相接每一个过渡段由多个粒子加速单元组成，每个粒子加速单元对应一段粒子加速隧道17和一段粒子加速隧道遮蔽层18，并包括线圈B41和线圈C33或线圈034、铁轭則1和铁轭C13或铁轭D14、上极靴19、下极靴20、线圈抽头引出孔6、铁轭紧固带12、铁轭紧固带固定带40、粒子加速隧道接口 32和其它附属装置；其特征在于粒子加速隧道17是一个由粒子加速隧道遮蔽层18、 线圈C33和线圈B41或线圈D34、铁轭C13和铁轭Bll或铁轭D14依次环绕在外面的截面为圆形或椭圆形或者是字母D形的螺旋回旋管形体或等速螺旋管形体，粒子加速隧道遮蔽层18环绕在粒子加速隧道17外面，线圈B41为纵向磁场线圈，线圈C33为径向磁场线圈，线圈D34为复合磁场线圈，铁轭Bll为纵向磁场铁轭，铁轭C13为径向磁场铁轭，铁轭D14 为复合磁场铁轭，线圈B41和线圈C33或线圈D34由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中，所述线圈缠绕方式有四种，a、线圈C33与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层 18外面，铁轭C13环绕在线圈C33外面，线圈B41缠绕在铁轭C13外面，铁轭Bll环绕在线圈B41外面(参阅图2、图3、图30、图31)，b、线圈B41缠绕在粒子加速隧道遮蔽层18外面， 铁轭Bll环绕在线圈B41外面，线圈C33与轴线呈一定角度缠绕在铁轭Bll外面，铁轭C13 环绕在线圈C33外面(类似于缠绕方式a)，C、线圈C33与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层18外面，线圈B41缠绕在线圈C33外面，铁轭D14环绕在线圈B41外面(参阅图 1)，d、线圈D34缠绕在粒子加速隧道遮蔽层18外面，铁轭D14环绕在线圈D34外面(类似于图32，不同的是轴线是弧线，工质进入通道22和工质排出通道23相对粒子加速隧道17 相切设置)；所述铁轭全遮蔽环绕在线圈的外周是一个等磁通截面轴对称体，即垂直于磁力线铁轭上任一个截面面积都相等，铁轭和粒子加速隧道17的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和粒子加速隧道17预期达到的磁场强度确定，使所述装置在稍低于铁芯的磁饱和值一定数值状态下高效运转，粒子加速隧道17的磁通截面，等于铁轭的磁通截面乘以所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度与粒子加速隧道17预期达到的磁场强度之比，即Aj = AtXBt/Bj ;上极靴19和下极靴 20均为直径稍大于粒子加速隧道遮蔽层18或铁轭C13或线圈C33的管形体，分别环绕安装在粒子加速隧道遮蔽层18或铁轭C13或线圈C33外面并分别与铁轭Bll或铁轭D14的两端相接；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时外侧铁轭上设置有铁轭紧固带12，所述粒子加 速器每圈螺旋体设置在外层的铁轭C13上垂直于轴线等间距设置至少三个铁轭紧固带12，每个铁轭D14或外层每个铁轭Bll上安装至少一条铁轭紧固带12，每个铁轭D14或外层每个铁轭Bll上铁轭紧固带12两条及以上时相邻铁轭紧固带12间垂直于铁轭紧固带12设置有至少三个铁轭紧固带固定带40，铁轭紧固带固定带40的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带12上，铁轭紧固带12和铁轭紧固带固定带40与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带12两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体42， 相对应的两个铁轭紧固带对接体42上分别设置有紧固螺丝孔39和紧固螺丝安装孔35，紧固螺丝孔39和紧固螺丝安装孔35轴线重合其内安装有紧固螺丝43 ;线圈抽头引出孔6至少为一个设置在铁轭轴向的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔6同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；螺旋回旋粒子加速器单元每圈螺旋体设置至少一个粒子加速隧道接口 32安装在每段粒子加速隧道遮蔽层18端头上，上一级螺旋回旋粒子加速器单元的粒子加速隧道17出口与下一级螺旋回旋粒子加速器单元的粒子加速隧道17入口由粒子加速隧道接口 32相接并有一个共同的轴线，末级螺旋回旋粒子加速器单元27的粒子加速隧道17出口与一级螺旋回旋粒子加速器单元24的粒子加速隧道17入口由粒子加速隧道接口 32相接并有一个共同的轴线，两个螺旋回旋粒子加速器单元相接过渡段的粒子加速隧道遮蔽层18是一个半径随旋转角度呈线性变化的等速螺旋管，相接过渡段粒子加速隧道遮蔽层18 半径的变化量为相接的两个螺旋回旋粒子加速器单元粒子加速隧道遮蔽层18半径之差， 上一级粒子加速单元与下一级粒子加速单元的铁轭Bll或铁轭D14有间隙相接(图2、图3、 图30、图31)或无间隙相接(图1)并有一个共同的轴线，所述轴线是一条等半径螺旋回旋线(各螺旋回旋粒子加速器单元中粒子加速单元)或等速螺旋线(相接的两个螺旋回旋粒子加速器单元每个过渡段中粒子加速单元)；相接的两个螺旋回旋粒子加速器单元及相邻两个粒子加速单元的铁轭Bll或铁轭D14磁场N极对应S极；螺旋回旋粒子加速器的注入器15 和剥离器16分别与粒子加速隧道17相接连通，工质进入通道22与注入器15相接连通逆时针方向相切设置在粒子加速隧道17切线上，工质排出通道23与剥离器16相接连通顺时针方向相切设置在粒子加速隧道17切线上，工质进入通道22与工质排出通道23相对粒子加速隧道17切向相反。本具体实施方式
只涉及螺旋回旋粒子加速器控制磁体的铁芯线圈及部分附属装置，其它装置和系统均采用粒子加速器现有技术。粒子加速器的空间尺寸大至数十公里，铁芯(磁铁)质量数万吨，可谓占地大耗资巨大；设螺旋回旋粒子加速器单元的级数为N，每级螺旋回旋粒子加速器单元的螺旋圈数为M，N和M均为大于或等于2的整数， 环形粒子加速器的占地面积为G，螺旋回旋粒子加速器占地面积S=G*1/N*1/M，占地面积小耗资少，由此可见螺旋回旋粒子加速器的优势。[0025]本发明准理想铁芯是一种三维轴对称体(轴对称体包含旋转体，旋转体是轴对称体的特例，本发明说明书和权利要求书中所述轴对称体均指三维轴对称体)，铁轭无气隙环绕全包覆在线圈的外面，结构成全封闭式的磁遮蔽，将所述线圈产生的全部磁力线直接纳入铁芯的磁通中，最大限度地减少了铁芯的磁漏泄；铁轭和铁芯柱5无气隙等磁通截面磁路圆滑设计，将所述电磁转换装置的电磁涡流减少到较低水平，一定的铁芯体积磁饱和值达到最大值，使采用该铁芯的电磁转换装置的电磁转换效率和磁场强度达到一个较高水平；同时无气隙等磁通截面结构形线圆滑过渡铁芯的设计给所述铁芯的生产制造带来一定难度。[0026]具体实施方式
一至六所述“铁芯柱固定带8与铁芯柱5间相互绝缘”，“铁轭紧固带12和铁轭紧固带固定带40与铁轭间相互绝缘”，铁轭紧固带12和铁轭紧固带固定带40 与铁轭间用绝缘垫相互绝缘，铁芯柱固定带8与铁芯柱5间用绝缘垫相互绝缘，或者铁芯柱 5、铁轭 、铁芯柱固定带8、铁轭紧固带12和铁轭紧固带固定带40表面均固化一层绝缘材料而相互绝缘。[0027]铁芯及电磁转换装置的应用极为广泛，所述准理想铁芯还可应用于其它电磁转换技术领域，。理想铁芯是一 种全新的铁芯设计理念；上述具体实施方式
及附图所涉及的准理想铁芯类型并不对本发明构成限制。
权利要求1.一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是包括变压器在内一个系列电磁转换装置，所述装置包括铁芯柱(5)、线圈A (2)、铁轭A (I)、线圈抽头引出孔(6)、铁芯柱固定带(8)、绕线孔(36)和其它附属装置，所述部件结构成一个电磁转换装置单元；其特征在于铁芯柱(5)是一个柱形导磁体，线圈A (2)由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，各匝间相互绝缘缠绕在铁芯柱(5)上，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中；铁轭A (I)为字母C形旋转体，全遮蔽环绕在线圈A(2)的外周，铁轭A (I)和铁芯柱(5)为结构形线圆滑过渡的一体式构件，铁轭A (I)和铁芯柱(5)均为等磁通截面旋转体，即垂直于磁力线铁轭A (I)和铁芯柱(5)上任一个截面面积都相等；铁轭A (I)和铁芯柱(5)的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭A (I)和铁芯柱(5)中感应的磁场强度确定；线圈抽头引出孔(6)至少为一个设置在铁轭A (I)的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔(6)同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时铁芯柱(5)的中间设置有绕线孔(36)，绕线孔(36)内垂直于丝状导磁材料装设至少一条铁芯柱固定带(8)，铁芯柱固定带(8)与铁芯柱(5)间相互绝缘；三相电力变压器由三个电磁转换装置单元组合而成，三个电磁转换装置单元一字形排列或者三角形排列，每一个电磁转换装置单元的初、次级线圈A (2)缠绕在同一个铁芯柱(5)上，缠绕方式有四种，a、初级线圈缠绕在铁芯柱(5)上，次级线圈缠绕在初级线圈外面，b、次级线圈缠绕在铁芯柱(5)上，初级线圈缠绕在次级线圈外面，C、初、次级线圈分段分别缠绕在铁芯柱(5)上，d、初、次级线圈的导电线相间混合缠绕在铁芯柱(5)上。
2.—种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种超强磁场产生装置，所述超强磁场产生装置包括超强磁场控制区(4 )、超强磁场控制区遮蔽层(3 )、线圈D (34 )、铁轭D(14)、线圈抽头引出孔(6)、上极靴(19)、下极靴(20)、铁轭紧固带(12)、铁轭紧固带固定带(40)、注入器(15)、剥离器(16)、工质进入通道(22)、工质排出通道(23)和其它附属装置；其特征在于超强磁场控制区(4)是一个由超强磁场控制区遮蔽层(3)、线圈D (34)和铁轭D (14)依次环绕在外面的管形空间，超强磁场控制区遮蔽层(3)环绕在超强磁场控制区(4)外面，线圈D (34)由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，相对于轴线一定角度缠绕在超强磁场控制区遮蔽层(3)外面，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中；铁轭D (14)全遮蔽环绕在线圈D (34)的外周是一个等磁通截面旋转体，即垂直于磁力线铁轭D (14)上任一个截面面积都相等；所述铁轭和超强磁场控制区(4)的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和超强磁场控制区(4)预期达到的磁场强度确定；上极靴(19)和下极靴(20)均为圆台旋转体，分别安装在超强磁场控制区(4)的两端环绕在超强磁场控制区遮蔽层(3)的外侦牝上极靴(19)和下极靴(20)分别与铁轭的两端相接；线圈抽头引出孔(6)至少为一个设置在铁轭的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔(6)同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；所述超强磁场产生装置用于束缚核聚变物质或反物质时设置有注入器(15)和剥离器(16)，注入器(15)和剥离器(16)分别与超强磁场控制区(4)相接连通，注入器(15)与工质进入通道(22)相接连通设置在上极靴(19)的中心或其附近，剥离器(16)与工质排出通道(23)相接连通设置在下极靴(20)的中心或其附近；所述铁轭采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时垂直于轴线铁轭上安装至少一条铁轭紧固带(12)，铁轭紧固带(12)两条及以上时相邻铁轭紧固带(12)间垂直于铁轭紧固带(12)设置有至少三个铁轭紧固带固定带(40)，铁轭紧固带固定带(40)的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带(12)上，铁轭紧固带(12)和铁轭紧固带固定带(40)与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带(12)的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体(42)，相对应的两个铁轭紧固带对接体(42)上分别设置有紧固螺丝孔(39)和紧固螺丝安装孔(35)，紧固螺丝孔(39)和紧固螺丝安装孔(35)轴线重合其内安装有紧固螺丝(43);所述超强磁场产生装置是O型核磁共振装置的主磁体时不设注入器(15)和剥离器(16)，工质进入通道(22)和工质排出通道(23)直径加大至与超强磁场控制区遮蔽层(3)相同或相近的尺寸，上极靴(19)和下极靴(20)为直径稍大于超强磁场控制区遮蔽层(3)的管形体，分别环绕安装在超强磁场控制区遮蔽层(3)外面并分别与铁轭的两端相接，超强磁场控制区遮蔽层(3)、上极靴(19)、下极靴(20)、工质进入通道(22)和工质排出通道(23)结构成一个两端开放筒形的超强磁场控制区(4)。
3.一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种C型核磁共振装置的主磁体，所述C型核磁共振装置主磁体包括超强磁场控制区(4)、线圈支架(21)、线圈D (34)、铁轭D (14)、上极靴(19)、下极靴(20)、线圈抽头引出孔(6)、铁轭紧固带(12)和其它附属装置；其特征在于所述核磁共振装置主磁体是一个截面为圆形或椭圆形不完整圆或椭圆环形轴对称体，不完整环形空缺一段空间为超强磁场控制区(4);线圈支架(21)是一个截面为圆形或椭圆形不完整圆或椭圆环形体，由抗磁材料制作；线圈D (34)由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，缠绕在不完整环形线圈支架(21)上，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中；铁轭D (14)全遮蔽环绕在线圈D (34)的外周是一个等磁通截面不完整环形轴对称体，即垂直于磁力线铁轭D (14)上任一个截面面积都相等；铁轭D (14)的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭D (14)中感应的磁场强度确定；上极靴(19)和下极靴(20)相互平行分别安装在不完整环形铁轭D (14)的两端，上极靴(19)和下极靴(20)间是超强磁场控制区(4)并界定了超强磁场控制区(4)上、下边界；线圈抽头引出孔(6)至少为一个安装在铁轭D (14)轴向中分线上或其附近，线圈抽头引出孔(6)同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时设置有铁轭紧固带(12)，铁轭紧固带(12)至少为三条，垂直于丝状导磁材料等间距安装在铁轭D (14)的外侧，铁轭D(14)与铁轭紧固带(12)间相互绝缘；铁轭紧固带(12)的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体(42)，相对应的两个铁轭紧固带对接体(42)上分别设置有紧固螺丝孔(39)和紧固螺丝安装孔(35)，紧固螺丝孔(39)和紧固螺丝安装孔(35)轴线重合其内安装有紧固螺丝(43)。
4.一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种环形器，所述环形器包括至少一个电磁控制单元及注入器(15)、剥离器(16)、工质进入通道(22)、工质排出通道(23)和其它附属装置，每个电磁控制单元对应一段超强磁场控制区(4)和一段超强磁场控制区遮蔽层(3)，并包括线圈B (41)和线圈C (33)或线圈D (34)、铁轭B (11)和铁轭C (13)或铁轭D (14)、上极靴(19)、下极靴(20)、线圈抽头引出孔(6)、铁轭紧固带(12)、铁轭紧固带固定带(40)、超强磁场控制区遮蔽层接口(38)和其它附属装置；其特征在于超强磁场控制区(4)是一个由超强磁场控制区遮蔽层(3)、线圈C (33)和线圈B (41)或线圈D (34)、铁轭C (13)和铁轭B (11)或铁轭D (14)依次环绕在外面的管形空间，所述超强磁场控制区(4)截面为圆形或椭圆形或者是字母D形轴对称体，超强磁场控制区遮蔽层(3)环绕在超强磁场控制区(4)夕卜面,线圈B (41)为纵向磁场线圈,线圈C (33)为径向磁场线圈,线圈D(34)为复合磁场线圈，铁轭B (11)为纵向磁场铁轭，铁轭C (13)为径向磁场铁轭,铁轭D(14)为复合磁场铁轭，线圈B (41)和线圈C (33)或线圈D (34)由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中，所述线圈缠绕方式有四种，a、线圈C (33)与轴线呈一定角度缠绕在超强磁场控制区遮蔽层(3)外面，铁轭C (13)环绕在线圈C (33)外面，线圈B (41)缠绕在铁轭C (13)外面，铁轭B (11)环绕在线圈B (41)外面，b、线圈B (41)缠绕在超强磁场控制区遮蔽层(3)外面，铁轭B (11)环绕在线圈B (41)外面，线圈C (33)与轴线呈一定角度缠绕在铁轭B (11)外面，铁轭C (13)环绕在线圈C (33)外面，C、线圈C (33)与轴线呈一定角度缠绕在超强磁场控制区遮蔽层(3)外面，线圈B (41)缠绕在线圈C (33)外面，铁轭D(14)环绕在线圈B (41)外面，d、线圈D (34)缠绕在超强磁场控制区遮蔽层(3)外面，铁轭D (14)环绕在线圈D (34)外面；所述铁轭全遮蔽环绕在线圈的外周是一个等磁通截面轴对称体，即垂直于磁力线铁轭上任一个截面面积都相等，铁轭和超强磁场控制区(4)的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和超强磁场控制区(4)预期达到的磁场强度确定；上极靴(19)和下极靴(20)均为直径稍大于超强磁场控制区遮蔽层(3)或铁轭C (13)或线圈C (33)的管形体，分别环绕安装在超强磁场控制区遮蔽层(3)或铁轭C (13)或线圈C (33)外面并分别与铁轭B (11)或铁轭D (14)的两端相接，所述铁芯的铁轭D (14)为环形并为一个时不设上极靴(19)和下极靴(20);所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时外层铁轭上设置有铁轭紧固带(12)，铁轭D (14)为环形并为一个及设置在外层的铁轭C (13)上垂直于轴线等间距设置至少三个铁轭紧固带(12)，铁轭D (14)为多个及外层的铁轭B (11)上垂直于轴线每个铁轭上安装至少一条铁轭紧固带(12)，铁轭D (14)为多个及外层铁轭B (11)上铁轭紧固带(12)两条及以上时相邻铁轭紧固带(12)间垂直于铁轭紧固带(12)设置有至少三个铁轭紧固带固定带(40)，铁轭紧固带固定带(40)的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带(12)上；铁轭紧固带(12)和铁轭紧固带固定带(40)与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带(12)的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体(42)，相对应的两个铁轭紧固带对接体(42)上分别设置有紧固螺丝孔(39)和紧固螺丝安装孔(35)，紧固螺丝孔(39)和紧固螺丝安装孔(35)轴线重合其内安装有紧固螺丝(43);线圈抽头引出孔(6)至少为一个设置在铁轭的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔(6)同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；超强磁场控制区遮蔽层接口(38)至少两个安装在每段超强磁场控制区遮蔽层(3)端头上；各电磁控制单元的铁轭B (11)或铁轭D (14)有间隙相接或无间隙相接并有一个共同的轴线，所述轴线是一条弧线，相邻两个电磁控制单元的铁轭B (11)或铁轭D (14)磁场N极对应S极；所述注入器(15)和剥离器(16)分别与超强磁场控制区(4)相接连通，工质进入通道(22)与注入器(15)相接连通逆时针方向相切设置在超强磁场控制区(4)切线上，工质排出通道(23)与剥离器(16)相接连通顺时针方向相切设置在超强磁场控制区(4)切线上。
5.一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是直线或环形粒子加速器，所述粒子加速器包括至少一个粒子加速单元及注入器(15)、剥离器(16)、工质进入通道(22)、工质排出通道(23)和其它附属装置，每个粒子加速单元对应一段粒子加速隧道(17)和一段粒子加速隧道遮蔽层(18)，并包括线圈B (41)和线圈C (33)或线圈D (34)、铁轭B (11)和铁轭C (13)或铁轭D (14)、上极靴(19)、下极靴(20)、线圈抽头引出孔(6)、铁轭紧固带(12)、铁轭紧固带固定带(40)、粒子加速隧道接口(32)和其它附属装置；其特征在于粒子加速隧道(17)是一个由粒子加速隧道遮蔽层(18)、线圈C (33)和线圈B (41)或线圈D(34)、铁轭C (13)和铁轭B (11)或铁轭D (14)依次环绕在外面的管形空间，所述粒子加速隧道(17)截面为圆形或椭圆形或者是字母D形轴对称体，粒子加速隧道遮蔽层(18)环绕在粒子加速隧道(17)外面，线圈B (41)为纵向磁场线圈，线圈C (33)为径向磁场线圈，线圈D (34)为复合磁场线圈,铁轭B (11)为纵向磁场铁轭，铁轭C (13)为径向磁场铁轭,铁轭D (14)为复合磁场铁轭，线圈B (41)和线圈C (33)或线圈D (34)由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中，所述线圈缠绕方式有四种，a、线圈C (33)与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层(18)外面，铁轭C (13)环绕在线圈C (33)外面，线圈B (41)缠绕在铁轭C (13)外面，铁轭B (11)环绕在线圈B (41)外面，b、线圈B (41)缠绕在粒子加速隧道遮蔽层(18)外面，铁轭B (11)环绕在线圈B (41)外面，线圈C (33)与轴线呈一定角度缠绕在铁轭B (11)外面，铁轭C (13)环绕在线圈C (33)外面，C、线圈C (33)与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层(18)外面，线圈B (41)缠绕在线圈C (33)外面，铁轭D (14)环绕在线圈B (41)外面，d、线圈D (34)缠绕在粒子加速隧道遮蔽层(18)外面，铁轭D (14)环绕在线圈D (34)外面；所述铁轭全遮蔽环绕在线圈的外周是一个等磁通截面轴对称体，即垂直于磁力线铁轭上任一个截面面积都相等，铁轭和粒子加速隧道(17)的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和粒子加速隧道(17)预期达到的磁场强度确定；环形·粒子加速器的上极靴(19)和下极靴(20)均为直径稍大于粒子加速隧道遮蔽层(18)或铁轭C (13)或线圈C (33)的管形体，分别环绕安装在粒子加速隧道遮蔽层(18)或铁轭C (13)或线圈C (33)外面并分别与铁轭B (11)或铁轭D (14)的两端相接，所述铁芯的铁轭D (14)为环形并为一个时不设上极靴(19)和下极靴(20),直线粒子加速器一级直线粒子加速单元(7)的上极靴(19)和末级直线粒子加速单元(37 )的下极靴(20 )为圆台旋转体分别安装在粒子加速隧道(17 )的两端环绕在粒子加速隧道遮蔽层(18)的外侧；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时外层铁轭上设置有铁轭紧固带(12)，铁轭D (14)为环形并为一个及设置在外层的铁轭C (13)上垂直于轴线等间距设置至少三个铁轭紧固带(12)，铁轭D (14)为多个及外层的铁轭B (11)上垂直于轴线每个铁轭上安装至少一条铁轭紧固带(12)，铁轭D (14)为多个及外层铁轭B (11)上铁轭紧固带(12)两条及以上时相邻铁轭紧固带(12)间垂直于铁轭紧固带(12)设置有至少三个铁轭紧固带固定带(40)，铁轭紧固带固定带(40)的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带(12)上；铁轭紧固带(12)和铁轭紧固带固定带(40)与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带(12)的两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体(42)，相对应的两个铁轭紧固带对接体(42)上分别设置有紧固螺丝孔(39)和紧固螺丝安装孔(35)，紧固螺丝孔(39)和紧固螺丝安装孔(35)轴线重合其内安装有紧固螺丝(43);线圈抽头引出孔(6)至少为一个设置在铁轭的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔(6)同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；粒子加速隧道接口(32)至少两个安装在每段粒子加速隧道遮蔽层(18)端头上；各粒子加速单元的铁轭B (11)或铁轭D (14)有间隙相接或无间隙相接并有一个共同的轴线，所述轴线是一条直线或弧线，相邻两个粒子加速单元的铁轭B (11)或铁轭D (14)磁场N极对应S极；所述粒子加速器的注入器(15)和剥离器(16)分别与粒子加速隧道(17)相接连通，直线粒子加速器的工质进入通道(22)与注入器(15)相接连通设置在一级直线粒子加速单元(7)上极靴(19)的中心或其附近，工质排出通道(23)与剥离器(16)相接连通设置在末级直线粒子加速单元(37)下极靴(20)的中心或其附近，环形粒子加速器工质进入通道(22)与注入器(15)相接连通逆时针方向相切设置在粒子加速隧道(17)切线上，工质排出通道(23)与剥离器(16)相接连通顺时针方向相切设置在粒子加速隧道(17)切线上。
6.一种准理想铁芯，采用这种铁芯的电磁转换装置是一种螺旋回旋粒子加速器，所述螺旋回旋粒子加速器包括至少两级螺旋回旋粒子加速器单元及注入器(15)、剥离器(16)、工质进入通道(22)、工质排出通道(23)和其它附属装置，所述螺旋回旋粒子加速器单元级数为偶数，每级螺旋回旋粒子加速器单元至少有两圈等直径螺旋体，下一级螺旋回旋粒子加速器单元环绕在上一级螺旋回旋粒子加速器单元外面，相邻两级螺旋回旋粒子加速器单元螺旋旋转方向相反；每一级螺旋回旋粒子加速器单元及两级螺旋回旋粒子加速器单元相接每一个过渡段由多个粒子加速单元组成，每个粒子加速单元对应一段粒子加速隧道(17)和一段粒子加速隧道遮蔽层(18)，并包括线圈B (41)和线圈C (33)或线圈D (34)、铁轭B (11)和铁轭C (13)或铁轭D (14)、上极靴(19)、下极靴(20)、线圈抽头引出孔(6)、铁轭紧固带(12)、铁轭紧固带固定带(40)、粒子加速隧道接口(32)和其它附属装置；其特征在于粒子加速隧道(17)是一个由粒子加速隧道遮蔽层(18)、线圈C (33)和线圈B (41)或线圈D (34)、铁轭C (13)和铁轭B (11)或铁轭D (14)依次环绕在外面的截面为圆形或椭圆形或者是字母D形的螺旋回旋管形体或等速螺旋管形体，粒子加速隧道遮蔽层(18)环绕在粒子加速隧道(17)外面，线圈B (41)为纵向磁场线圈，线圈C (33)为径向磁场线圈，线圈D (34)为复合磁场线圈,铁轭B (11)为纵向磁场铁轭，铁轭C (13)为径向磁场铁轭,铁轭D (14)为复合磁场铁轭，线圈B (41)和线圈C (33)或线圈D (34)由带有绝缘外皮导电线或超导电线多匝缠绕组成，所述线圈至少为一组，每组线圈至少有两个线圈抽头，连接在串联或并联的电路中，所述线圈缠绕方式有四种，a、线圈C (33)与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层(18)外面，铁轭C (13)环绕在线圈C (33)外面，线圈B (41)缠绕在铁轭C (13)外面，铁轭B (11)环绕在线圈B (41)外面，b、线圈B (41)缠绕在粒子加速隧道遮蔽层(18)外面，铁轭B (11)环绕在线圈B (41)外面，线圈C (33)与轴线呈一定角度缠绕在铁轭B (11)外面，铁轭C (13)环绕在线圈C (33)外面，C、线圈C (33)与轴线呈一定角度缠绕在粒子加速隧道遮蔽层(18)外面，线圈B (41)缠绕在线圈C (33)外面，铁轭D (14)环绕在线圈B (41)外面，d、线圈D (34)缠绕在粒子加速隧道遮蔽层(18)外面，铁轭D (14)环绕在线圈D (34)外面；所述铁轭全遮蔽环绕在线圈的外周是一个等磁通截面轴对称体，即垂直于磁力线铁轭上任一个截面面积都相等，铁轭和粒子加速隧道(17)的磁通截面根据所述装置线圈绕组额定电压下的电流铁轭中感应的磁场强度和粒子加速隧道(17)预期达到的磁场强度确定；上极靴(19)和下极靴(20)均为直径稍大于粒子加速隧道遮蔽层(18)或铁轭C (13)或线圈C (33)的管形体，分别环绕安装在粒子加速隧道遮蔽层(18)或铁轭C (13)或线圈C (33)外面并分别与铁轭B (11)或铁轭D (14)的两端相接；所述铁芯采用丝状导磁材料叠加粘结模压固化成型工艺方法生产制造时外侧铁轭上设置有铁轭紧固带(12)，所述粒子加速器每圈螺旋体设置在外层的铁轭C (13)上垂直于轴线等间距设置至少三个铁轭紧固带(12)，每个铁轭D (14)或外层每个铁轭B (11)上安装至少一条铁轭紧固带(12)，每个铁轭D (14)或外层每个铁轭B (11)上铁轭紧固带(12)两条及以上时相邻铁轭紧固带(12)间垂直于铁轭紧固带(12)设置有至少三个铁轭紧固带固定带(40)，铁轭紧固带固定带(40)的两端分别焊接或铆接在对应的铁轭紧固带(12)上，铁轭紧固带(12)和铁轭紧固带固定带(40)与铁轭间相互绝缘；铁轭紧固带(12)两个端头上分别焊接有铁轭紧固带对接体(42)，相对应的两个铁轭紧固带对接体(42)上分别设置有紧固螺丝孔(39)和紧固螺丝安装孔(35)，紧固螺丝孔(39)和紧固螺丝安装孔(35)轴线重合其内安装有紧固螺丝(43);线圈抽头引出孔(6)至少为一个设置在铁轭轴向的中分线上或其附近，线圈抽头引出孔(6)同时是所述线圈和铁芯冷却介质的出入口 ；螺旋回旋粒子加速器单元每圈螺旋体设置至少一个粒子加速隧道接口(32)安装在每段粒 子加速隧道遮蔽层(18)端头上，上一级螺旋回旋粒子加速器单元的粒子加速隧道(17)出口与下一级螺旋回旋粒子加速器单元的粒子加速隧道(17)入口由粒子加速隧道接口(32)相接并有一个共同的轴线，末级螺旋回旋粒子加速器单元(27)的粒子加速隧道(17)出口与一级螺旋回旋粒子加速器单元(24)的粒子加速隧道(17)入口由粒子加速隧道接口( 32)相接并有一个共同的轴线，两个螺旋回旋粒子加速器单元相接过渡段的粒子加速隧道遮蔽层(18)是一个半径随旋转角度呈线性变化的等速螺旋管，相接过渡段粒子加速隧道遮蔽层(18)半径的变化量为相接的两个螺旋回旋粒子加速器单元粒子加速隧道遮蔽层(18)半径之差，上一级粒子加速单元与下一级粒子加速单元的铁轭B (11)或铁轭D (14)有间隙相接或无间隙相接并有一个共同的轴线，所述轴线是一条等半径螺旋回旋线或等速螺旋线；相接的两个螺旋回旋粒子加速器单元及相邻两个粒子加速单元的铁轭B (11)或铁轭D (14)磁场N极对应S极；螺旋回旋粒子加速器的注入器(15)和剥离器(16)分别与粒子加速隧道(17)相接连通，工质进入通道(22 )与注入器(15 )相接连通逆时针方向相切设置在粒子加速隧道(17 )切线上，工质排出通道(23)与剥离器(16)相接连通顺时针方向相切设置在粒子加速隧道(17)切线上。
专利摘要本实用新型推出一种准理想铁芯及采用这种铁芯的电磁转换装置，涉及电磁技术领域；现有技术铁芯均为矩形或环形框架结构，铁轭部分包覆在线圈外面或线圈全裸外空间，磁漏泄及电磁涡流大，磁饱和值低，电磁转换效率低下，本实用新型准理想铁芯是一种等磁通截面三维轴对称体或旋转体，铁轭无气隙全包覆环绕在线圈的外面，磁路圆滑过渡，将线圈产生的全部磁力线直接纳入铁芯的磁通中，最大限度地减少了铁芯的磁漏泄和电磁涡流，电磁转换效率和磁饱和值高，配合超导电线圈可实现较高的磁场强度；所述铁芯可广泛应用于通用和超强磁场产生等电磁转换应用场合。
文档编号H01F27/29GK202839233SQ201220486019
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者杜臣 申请人:杜臣