用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置的製作方法

2023-09-15 04:06:10

專利名稱：用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及磁鐵領域，尤其涉及一種用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置。
背景技術：
目前，塞曼效應試驗中所使用的強磁裝置一般採用電磁鐵裝置，該系統包括電磁鐵主體、穩定可調電源等部分。通過調節電源來改變電磁線圈的電流達到改變磁感應強度的目的。具有磁感應強度強且連續可調等優點。但是因為需要附加電源，電磁線圈中會有比較強的電流，會有安全隱患，線圈中的電流穩定性直接影響到磁場強度的穩定性，因為有電流，很容易有強的電場形成幹擾，使得試驗中存在有斯塔克效應幹擾塞曼效應，影響實驗結果和塞曼效應扣背景技術儀器的性能。這種系統且造價較高，製造難度較大，整個系統笨重，使用不方便。且其他永久磁鐵系統要產生強磁場，需要的體積較大，重量大，使用中因磁鐵體積較大，容易對附近其他電子系統和設備產生影響。

發明內容
本發明的目的是提供一種簡便、高穩定性的用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置，該裝置的磁場均勻性好，且體積小，重量輕，操作簡單，使用方便，製作成本低，如有需要可外加磁屏蔽殼，減小磁鐵對周圍電子系統和設備等的幹擾，可以通過調節磁鐵對之間的距離實現磁感應強度的穩定連續可調等一系列優點。本發明是通過以下技術方案實現的
用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置，其特徵在於包括有多塊磁鐵，其中一個長條形磁鐵的端面為正方形，端面為正方形的長條形磁鐵作為中間磁鐵，中間磁鐵的四周的四個長方形端面上分別垂直固定有多塊磁鐵，各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性相同。所述的各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性可以同時為S極,也可以同時為N極。所述的各長條形磁鐵選用銣鐵硼強磁性材料。所述的各長條形磁鐵通過組合後，使用不幹擾磁性的鋁合金固件固定，達到中間磁鐵一個端面的磁場強度增強的效果。所述的系統使用招合金固件固定後，如果需要磁屏蔽，可外加磁屏蔽殼，減小磁鐵系統對周圍電子系統和設備的幹擾。本發明的原理是
中間磁鐵的磁場強度增強根據磁通路原理，當各長條形磁鐵與端面為正方形的長條形磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性同時為S極時，S極最強；當各長條形磁鐵與端面為正方形的長條形磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性同時為N極時，N極最強。本發明的優點是
本發明磁場均勻性好，磁場強度大，且小巧輕便，操作簡單，對周圍環境影響小，可以實現磁感應強度的穩定連續可調等一系列優點，可以用於高校近代物理實驗，也可用於塞曼效應扣背景技術的相關儀器中。


圖1為本發明的N極磁場強度增強的主視圖。圖2為本發明的N極磁場強度增強的左視圖。圖3為本發明的S極磁場強度增強的主視圖。圖4為本發明的S極磁場強度增強的左視圖。圖5為本發明的實施例1的結構示意圖。圖6a為實施例2的單個磁鐵的塊狀圖。圖6b為實施例2的單個磁極的磁鐵組裝圖。圖6c為實施例2的整體的組裝圖。
具體實施例方式如圖1-4所示，用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置，包括有多個長條形磁鐵，其中一個長條形磁鐵的端面為正方形，端面為正方形的長條形磁鐵作為中間磁鐵，中間磁鐵的四周的四個長方形端面上分別垂直固定有多個長條形磁鐵，各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性相同。各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性可以同時為S極，也可以同時為N極。各長條形磁鐵選用銣鐵硼強磁性材料。各長條形磁鐵通過組合後，使用不幹擾磁性的鋁合金固件固定，達到中間磁鐵的磁場強度增強。外加磁屏蔽殼後，減小了磁場對周圍電子系統和設備的幹擾。使用時，將兩個組裝好的磁鐵組裝到可調節距離的固定支架上，一個為長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性為S極，另一個為長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性為N極。實施例1 :
如圖5所示，這樣便可以產生很強的磁場，若用於高校近代物理塞曼效應實驗，可將這兩個做好的子系統裝置固定到可以調節的支架上，通過支架來調節兩個子系統裝置間的距離，來實現磁場強度的連續可調，若用於光源的塞曼效應扣背景技術測量時，圖5所示的裝置磁場強度可以調節到適當的距離，且磁場強度均勻性好，強度穩定，能夠滿足儀器的需求。如果需要磁鐵強度達到1.6T,可以選用10mm*6mm*30mm的長條形磁鐵40塊，10*10*30的長條方形磁鐵2塊，如附圖組裝，單個組裝體的中間方形磁鐵端面的強度能夠達到O. 9T左右。當兩個組裝體對著放，中間兩塊方形磁鐵端面相距4mm時，方形磁鐵端面之間的磁鐵強度能夠1. 5T。實施例2
實施例1是在市面上得五金店購買的磁鐵就可以組裝成，取材方便。如果需要更強的，可以定做磁鐵，磁鐵體積可以做的小點。具體的如圖6所示，材料都採用銣鐵棚強磁材料，組裝好後，單個磁鐵模塊的端面磁場強度能夠達到1. 1T，兩個磁鐵模塊相距4mm的時候，磁性強度能夠達到1. 6-2T左右。其中，圖6a為單個磁鐵的塊狀圖；圖6b為單個磁極的磁鐵組裝圖；圖6c為整體的組裝圖。
權利要求
1.一種用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置，其特徵在於包括有多塊磁鐵，其中一個長條形磁鐵的端面為正方形，端面為正方形的長條形磁鐵作為中間磁鐵，中間磁鐵的四周的四個長方形端面上分別垂直固定有多塊磁鐵，各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性相同。
2.根據權利要求1所述的用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置，其特徵在於所述的各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性可以同時為S極，也可以同時為N極。
3.根據權利要求1所述的用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置，其特徵在於所述的各長條形磁鐵選用銣鐵硼強磁性材料。
4.根據權利要求1或2所述的用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置，其特徵在於所述的各磁鐵通過組合後，使用不幹擾磁性的鋁合金做固架固定。
全文摘要
本發明公開了一種用於塞曼效應實驗中的永久磁鐵裝置，包括有多個長條形磁鐵，其中一個長條形磁鐵的端面為正方形，端面為正方形的長條形磁鐵作為中間磁鐵，中間磁鐵的四周的四個長方形端面上分別垂直固定有多個長條形磁鐵，各長條形磁鐵與中間磁鐵的四周的四個長方形端面接觸的極性相同。本發明磁場均勻性好，且小巧輕便，操作簡單，對周圍電子系統和設備影響很小。可以實現磁感應強度的穩定連續可調等一系列優點，可以用於高校近代物理實驗，又可用於塞曼效應扣背景技術的相關儀器中。
文檔編號H01F7/02GK103035153SQ20121052398
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者劉文清, 李傳新, 司福祺, 石建國, 劉鳳壘, 胡仁志 申請人:中國科學院安徽光學精密機械研究所