一种高穿透深度高表磁永磁组件的制作方法

本发明涉及永磁体领域，尤其涉及一种高穿透深度高表磁永磁组件。

背景技术：

1、永磁组件已经广泛应用于磁医疗、磁健康设备领域，用户希望永磁组件不但具有高的磁穿透深度，同时还具有高的表面磁场。现有的永磁组件结构如图1和图2所示，是平板式结构，组件的下面是导磁金属基板1比如铁板，上面是磁化方向向上（即n极向上）的2～10块高性能钕铁硼磁体即主磁体2拼接而成。通过改进主磁体2的牌号和磁体的体积，可提高永磁组件的磁穿透深度和提高组件的表面磁场。该结构可以满足在磁体正上方的某些区域磁场＞6gs的要求，但很难实现磁体表面磁感应强度≥1t的要求。而且该结构为增大组件的透磁深度和表磁，磁体的牌号和体积也会增加，这样产品的重量和制造成本也会增大。具体而言，图2所示的磁路结构具有高穿透深度，在磁体正上方40cm的某些区域磁场可以达到6gs。但该结构的组件表磁很低，很难超过0.8t，不能满足对产品表磁的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于提供一种高穿透深度高表磁永磁组件，以解决上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

3、一种高穿透深度高表磁永磁组件，包括金属基板及位于所述金属基板上的由2～10块主磁体拼接而成的磁路，在每块主磁体上分别嵌入一个halbach结构磁体。

4、海尔贝克阵列（halbach array）是一种已知的磁体结构，是工程上的近似理想结构，目标是用最少量的磁体产生最强的磁场。1979年，美国学者klaus halbach做电子加速实验时，发现了这种特殊的永磁铁结构，并逐步完善这种结构，最终形成了所谓的“halbach”磁铁。本发明在不改变现有永磁组件的体积和磁体牌号的前提下，为了增大组件的表磁，在组件的每块主磁体上分别嵌入一个halbach结构的磁体组合。

5、作为优选的技术方案，所述halbach结构磁体由三块磁体组合而成，分别为位于中间的一块中间磁体和位于两侧的两块两端磁体，其中，所述中间磁体磁化方向为轴向竖直方向，所述两端磁体磁化方向为水平方向；所述中间磁体的n/s极性与主磁体相同，所述两端磁体与主磁体贴合处的极性与主磁体上表面的极性相反；所述halbach结构磁体嵌于主磁体的中间位置。

6、作为优选的技术方案，所述halbach结构磁体（3）的长度和宽度分别为16mm～40mm和16mm～26mm。

7、作为优选的技术方案，所述halbach结构磁体由三块磁体组合而成，分别为位于中间的一块中间磁体和位于两侧的两块两端磁体，其中，所述中间磁体磁化方向为轴向竖直方向，所述两端磁体磁化方向为水平方向；所述中间磁体的n/s极性与主磁体相反，所述两端磁体与主磁体贴合处的极性与主磁体上表面的极性相同，所述halbach结构磁体嵌于主磁体的中间位置。

8、作为优选的技术方案，所述halbach结构磁体的长度和宽度范围分别为10mm～15mm和5mm～10mm。较之前图3的设计，halbach结构磁体的体积缩小了一半以上。

9、作为优选的技术方案，所述halbach结构磁体的高度与主磁体高度一致。

10、增加halbach结构磁体会减小磁化方向向上主磁体的体积，从而减小组件的磁穿透深度；因此对组件进行进一步改进，一方面改变halbach结构磁体相对于主磁体的磁化方向，另一方面halbach结构磁体的体积也进行了优化，较之前的设计大幅减小，从而使组件的表磁得到进一步提高。

11、与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在不增加磁体体积和提高磁体牌号的前提下，满足产品高透磁深度和高表磁的要求，尤其对产品表磁的提升特别明显，通过仿真优化设计后，在组件某些区域的表磁，可达到1.5t的水平。

技术特征：

1.一种高穿透深度高表磁永磁组件，包括金属基板（1）及位于所述金属基板（1）上的由2～10块主磁体（2）拼接而成的磁路，其特征在于，在每块主磁体（2）上嵌入一个halbach结构磁体（3）。

2.根据权利要求1所述的一种高穿透深度高表磁永磁组件，其特征在于，所述halbach结构磁体（3）由三块磁体组合而成，分别为位于中间的一块中间磁体和位于两侧的两块两端磁体，其中，所述中间磁体磁化方向为轴向竖直方向，所述两端磁体磁化方向为水平方向；所述中间磁体的n/s极性与主磁体（2）相同，所述两端磁体与主磁体（2）贴合处的极性与主磁体（2）上表面的极性相反；所述halbach结构磁体（3）嵌于主磁体（2）的中间位置。

3.根据权利要求1所述的一种高穿透深度高表磁永磁组件，其特征在于，所述halbach结构磁体（3）的长度和宽度分别为16mm～40mm和16mm～26mm。

4.根据权利要求1所述的一种高穿透深度高表磁永磁组件，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种高穿透深度高表磁永磁组件，其特征在于，所述halbach结构磁体（3）的长度和宽度范围分别为10mm～15mm和5mm～10mm。

6. 根据权利要求1所述的一种高穿透深度高表磁永磁组件，其特征在于， 所述halbach结构磁体（3）的高度与主磁体（2）的高度一致。

技术总结
本发明公开了一种高穿透深度高表磁永磁组件，属于永磁体领域，包括金属基板（1）及位于所述金属基板（1）上的由2～10块主磁体（2）拼接而成的磁路，其特征在于，在每块主磁体（2）上嵌入一个Halbach结构磁体（3）；本发明在不增加磁体体积和提高磁体牌号的前提下，满足产品高透磁深度和高表磁的要求，尤其对产品表磁的提升特别明显，通过仿真优化设计后，在组件某些区域的表磁，可达到1.5T的水平。

技术研发人员：王磊,杨云冬,管弦
受保护的技术使用者：绵阳西磁科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16