Магнитная система

 

о>640383

Союз Советских

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.04.77 (21) 2480576!18-25 с присоединекием заяаки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) L К1 г Н О1 1 23!08 государственный комитет по лелам изобретений и открытий (53) УДК 621.385.6 (088.8) (72) Авторы нтзобретення

Б. А, Базаров, С. Е. Виноградов, Г. Б. Жевна и Г. Я. Меркулова (71) Заявитель (54) МАГНИТНАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к области создания магнитных систем на основе редкоземельных магнитов с уменьшенным температурным коэффициентом индукции (ТКИ), которые могут быть использованы в приборах СВЧ.

Известно, что все магнитотвердые материалы изменяют свои магнитные свойства от температуры, а приборы СВЧ, например фокусирующие системы ЛБВ, клистроны и т. п., требуют стабилизации магнитных параметров в диапазоне температур в рабочем объеме приборов, и, как следствие, нулевого температурного коэффициента намагниченности (индукции) ТКИ. Для этого, если сам материал магнитов не обладает таким свойством, вводят в конструкцию магнитных систем термокомпенсаторы из термомагнитного материала, тем самым добиваются заданного закона изменения магнитной индукции от температуры в рабочем объеме:(1).

Известно также, что ТКИ редкоземельных магнитов, например SmCo5 приблизительно равен 0,04 — 005 / С в интервале температур от — 60 до +200 С, т. е. индукция в рабочем объеме может меняться от температуры в очень широких пределах (до 20%).

Известен также и другой метод снижения ТКИ редкоземельных магнитов — путем введения гадолиния (Gd) и других тяжелых редкоземельных элементов. Таким образом, удается получить ТКИ, близкий к ну,11o, но в этом случае значительно снижается величина намагниченности (на

30%), т. е. до 5 — 6 к1 с, что значительно ниже величин для SmCo;.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является магнитная система, содержащая по крайне мере один постоянный магнит из сплава кобальта с самарпем, в которую введен термошунт из термомагнитного материала или элемент из бпметалла, механически компенсирующие температурные изменения намагниченности элементов магнитной системы (2).

Недостатком этих конструкций является уменьшение магнитной индукции в рабочем объеме системы, сложный и трудоемкий расчет и подбор термомагнитного материала шунта, технология его изготовления.

Целью изобретения является уменьшение ТКИ SmCo,.-,-магнитов при сохранении высокой остаточной индукции за счет создания напряжений сжатия, перпендикулярных оси магнитной текстуры, упругим

640383

Формула изобретения ог

ТКИ вЂ” — В ЬТ,»

Составитель E. Шитова

Техред С. Антипенко

Корректор С. Файн

Редактор Н. Коляда

Заказ 961/1518 Изд. № 349 Тираж 922 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» сжимающим элементом, охватывающим боковую поверхность магнита.

Указанная цель достигается тем, что каждый магнит имеет упругий сжимающий элемент охватывающий его по боковой поверхности так, что создается сжатие, перпендикулярно оси его магнитной текстуры, при этом сжимающий элемент выполнен из материала с большпм температурным коэффициентом линейного расширения, чем 10 у магнита.

1 ак известно, SmCo„- характеризуется большой константой магнитострикции (— 700 10- ), что в десятки раз больше, чем у других известных магнитных матери- 15 алов. При этом при напряжениях сжатия, перпендикулярных оси магнитной текстуры, порядка 1 — 1,5 т/си уменьшение намагниченности должно быть 2 — 4%, что и подтверждается экспериментально. В то же время было экспериментально обнаружено, что при изменении температуры абсолютное изменение намагниченности и индукции в нагруженном состоянии становится значительно меньше и ТКИ, определяемый по формуле где Л — изменение индукции в рабочей точке магнита в магнитной системе при изменении температуры на ЛТ, в зависимости от степени сжатия может значительно уменьшаться.

Для создания необходимой магнитной системы образцы из SmCo> нагружали посредством термического сжатия упругим сжимающим элементом (кольцом), например, изготовляемым из сплава дюралюминия Д16Т, внутренний диаметр которого на

0,04 — 0,07 им меньше диаметра магнита из SmCo;„r

Т н = 180 — 250 С и в нагретом состоянии одевают на магниты из SmCo;.

При температурах t(T„ происходит обжатие магнитов, которое тем сильнее, чем ниже температура t (коэффициент линейного расширения Д16Т примерно в 4 раза выше коэффициента линейного расширения SmCo:) ..

Таким образом, изобретение позволяет создавать магнитную систему на основе редкоземельных магнитов с уменьшенной величиной ТКИ без существенного уменьшения остаточной намагниченности и полей в рабочих объемах, что положительно сказывается на условиях эксплуатации системы в СВЧ-приборах. Кроме того, уменьшаются габариты системы и упрощается ее сборка и настройка..Магнитная система, содержащая по крайней мере один постоянный магнит из сплава кобальта с самарием, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения температурного коэффициента индукции при сохранении высокой остаточной индукции, каждый магнит имеет упругий сжимающий элемент, охватывающий его по боковой поверхности так, что создается сжатие, перпендикулярно оси его магнитной текстуры, при этом сжимающий элемент выполнен из материала с большим температурным коэффициентом линейного расширения, чем у магнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Мельников Ю. А. Постоянные магниты электровакуумных СВЧ-приборов, «Советское радио». 1967, с. 58 — 60.

2. Патент США № 3901741, кл. 14831.57, опублик. 1975.