不等軸三維磁場空間線圈裝置的製作方法
2023-04-24 18:05:21
專利名稱：不等軸三維磁場空間線圈裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種三維磁場線圈裝置，特別是一種不等軸三維磁場空間線圈裝置。
背景技術：
在對環境的磁場有一定要求時，一般採用磁場線圈人工製造一個三維磁場空間。傳統的磁場線圈模式，是由6個正方形或圓形的線圈按X、Y、Z三維空間兩兩相對組構成一類正方體或類圓球體(如圖1、2所示)，磁場均勻區範圍是近似球形的區域，該區域的半徑與線圈的邊長或半徑成正比。若需要均勻區為異形尤其是細長形，按照傳統的模式，只能以它最大幾何間距作為線圈邊長或半徑的設計參量。例如需要均勻區其三軸分別為X＝10cm，Y＝6cm，Z＝100cm，則三軸線圈都以100cm為設計參量，即約邊長為700cm或半徑為350cm。而以X＝10cm，Y＝6cm為設計參量，只約需邊長為70cm或半徑為35cm，當然，這遠滿足不了Z軸的需求。但是為了滿足Z軸而使X和Y軸線圈的邊長增長約6倍，這顯然也是設計的偏頗，財力的浪費。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術的上述不足，而提供一種磁場均勻區範圍是近似橢球形的不等軸三維磁場空間線圈裝置。
本實用新型的上述技術問題是由如下技術方案來實現的。
一種不等軸三維磁場空間線圈裝置，是由6個矩形線圈按X、Y、Z三維空間兩兩相對組構而成的幾何體，其特徵是其中，兩個線圈為相同尺寸的正方形；另兩個線圈為相同尺寸的長方形；再兩個線圈為相同尺寸的長方形；上述6個矩形線圈按X、Y、Z三維空間兩兩相對組構而成的長方體。
除上述必要技術特徵外，在具體實施過程中，於四個長方形線圈的中間設有支架。
本實用新型的優點在於本實用新型提出的不等軸三維磁場空間線圈裝置可以產生近似橢球形的磁場均勻區，對於這種需求的用戶比採用現有技術——傳統的三維圓球磁場線圈裝置要節省大量的經費並且便於實施。因為採用現有技術不僅在線圈裝置本身要加大投資，同時牽涉到一般建築物不能容納，還要考慮土木工程的問題，如此連鎖反應，不僅土木工程投資要追加一大項，而且還帶來許多常識性麻煩。
下面列舉具體實施例並結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明
圖1是現有技術的一種由圓環形線圈構成三維磁場裝置的結構示意圖。
圖2是現有技術的另一種由正方形線圈構成三維磁場裝置的結構示意圖。
圖3是本實用新型的不等軸三維磁場空間線圈裝置的結構示意圖。
具體實施方式
如圖3所示，本實用新型所提供的不等軸三維磁場空間線圈裝置，是由6個矩形線圈按X、Y、Z三維空間兩兩相對組構而成的幾何體，其中，線圈1、4為相同尺寸的正方形；另兩個線圈2、5為相同尺寸的長方形；再兩個線圈3、6為相同尺寸的長方形；上述6個矩形線圈按X、Y、Z三維空間兩兩相對組構而成的長方體。其中線圈1、4為X軸一對線圈；線圈2、4為z軸(垂直軸)一對線圈；線圈3、6為Y軸一對線圈。另於四個長方形線圈1、4、3、6的中間設有支架7，以增強線圈剛性。
本實用新型不同於正方形或圓形共軸一對線圈的對稱性，不能參照亥姆霍茨的數學推導和結論，只能從電磁學的畢奧一薩伐爾定律重新建立數學方程，求出磁場均勻分布圖譜，求出各軸線圈的幾何位置，並且通過模擬實驗進行演示、驗證。本實用新型是解決橢球形區域磁場線圈的形式和結構，在三維空間內，其中一水平軸X共用一對正方形線圈1、4共軸組配，垂直軸Z和另一水平軸Y則分別採用一對長方形線圈2、5和3、6共軸組配(參見附圖3)。
權利要求1.一種不等軸三維磁場空間線圈裝置，是由6個矩形線圈按X、Y、Z三維空間兩兩相對組構而成的幾何體，其特徵是其中，兩個線圈為相同尺寸的正方形；另兩個線圈為相同尺寸的長方形；再兩個線圈為相同尺寸的長方形；上述6個矩形線圈按X、Y、Z三維空間兩兩相對組構而成的長方體。
2.根據權利要求1所述的不等軸三維磁場空間線圈裝置，其特徵是於四個長方形線圈的中間設有支架。
專利摘要一種不等軸三維磁場空間線圈裝置，是由6個矩形線圈按X、Y、Z三維空間兩兩相對組構而成的幾何體，其特徵是其中，兩個線圈為相同尺寸的正方形；另兩個線圈為相同尺寸的長方形；再兩個線圈為相同尺寸的長方形；上述6個矩形線圈按X、Y、Z三維空間兩兩相對組構而成的長方體。本實用新型提供的不等軸三維磁場空間線圈裝置可以產生近似橢球形的磁場均勻區，比採用現有技術——傳統的三維圓球磁場線圈裝置要節省大量的經費並且便於實施。
文檔編號H01F5/00GK2572521SQ0225207
公開日2003年9月10日 申請日期2002年9月2日 優先權日2002年9月2日
發明者張景鑫, 馬醒華 申請人:北京瑞達思科技開發公司