Источник магнитного поля
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских .
Социалистических
Республик (»)898353 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 05, 12. 79 (21) 2847931/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (51)М. Кл.
С 01 R 33/02 (осударстеенный квинтет
СССР оо делаи изобретений н открытий (53) УДК621.317. .44(088.8) Опубликовано 1 5 . 01 . 82 . Бюллетень ¹ 2 °
Дата опубликования описания 15 . 01. 82 (72) Авторы изобретения
Т. И. Чхиквадзе и В. Я. Шифрин (71) Заявитель
154) ИСТОЧНИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Изобретение относится к измеритель. ной технике и может быть использовано для получения магнитного поля с высокой однородностью в рабочей области при малом рассеянии. Такого рода источники магнитного поля применяются, когда требуется избежать воздействия поля рассеяния на измерительные приборы или на другие источники магнитных полей, расположенные вблизи от него.
Известен источник магнитного поля, содержащий две соединенные последовательно обмотки, намотанные на поверхности конфокальных элипсоидов враще15 ния, при этом сумма площадей витков скомпенсирована, т. е. сумма площадей витков, взятых со знаком, соответствующим направлению создаваемого ими поля равна нулю (1 ).
Недостатками этого устройства яв.ляются невысокая: однородность, большие габариты и сложность конструкции.
Известен источник магнитного поля,. содержащий соединенные последовательно коаксиальные обмотки, навитые равномерно на два цилиндрических каркаса, расположенных один внутри другого и имеющих общий цинтр симметрии, совпадающий с центром источника, при этом сумма площадей витков обмоток скомпенсирована (2 3.
Недостатками этого источника также являются невысокая однородность, большие габариты и сложность конструкции.
В рабочей области такого типа источника практически отсутствуют зоны с однородностью 0,01Х и более, в то время как при проверке современных приборов требования к однородности магнитного поля в рабочем объеме достигают 13-10) ° lб*1X. Кроме того известный источник магнитного поля имеет малый доступ в рабочую область при достаточно сложной конструкции.
Увеличение доступа возможно только за счет габаритов. Сложность конструк89835 ции обусловлена расположением обмоток на коаксиальных цилиндрах различных диаметров °
Цель изобретения — повышение однородности. 5
Для достижения поставленной цели в источнике магнитного поля, содержащем последовательно соединенные, имеющие общий центр симметрии, совпадающий с центром источника, обмотки, сума0 ма площадей витков которых скомпенсирована, соответствующие витки всех обмоток выполнены одинаковыми по геометрическим размерам, при этом число витков, создающих магнитное поле од-, 15 ного направления, равно числу витков, создающих магнитное поле противоположного направления.
На чертеже изображен источник магнитного поля, содержащий четыре обмот-gy ки кольцевой формы.
Источник магнитного поля содержит последовательно соединенные и имеющие общий центр симметрии, совпадающий с центром источника, обмотки 1-4, сумма 5 площадей витков которых скомпенсиро-. вана. Диаметры обмоток 1-4 равны, обмотки 1, 4 создают магнитное поле одного направления, а обмотки 2, 3 противоположного направления. Число 50 витков обмоток 1-4 равно числу витков обмоток 2, 3.
Источник магнитного поля работает следующим образом.
Источник устанавливается в месте, где требуется создание однородного магнитного поля, в обмотки 1-4 подается ток, ".=åòj÷jjêà которого определяется из соотношения
1= оI1 40 где Вд -- требуемая величина магнитной индукпии; (— постоянная источника. Известно, что осевая составляющая 45 магнитной индукции магнитного поля, создаваемого источником магнитного поля из кольцевых или квадратных обмоток 1-4, в рабочей области записывается в виде степенного ряда В,,-, %ИЛ / ч1 ч2 ""с С1 l(O+ а 1<2+ " (1) О где и 3+4 „%1 k ) )=,Е ю„Ь„А.„; (g)„„. 01 и Ь„= —. Ȅ— а 4 число витков в 1-ой обмотке; радиус (полудлина) i-ой обмотки радиус (полудлина) и число витков обмотки с наибольшими размерами; К . — коэффициент при координатном члене )-ой степени; V — координатный член j-îé сте3 пени; A . — коэффициент при координатном )1 члене 1-ой степени в разложении осевой составляющей магнитной индукции магнитного поля, создаваемого 1-ой обмоткой; Э 3 — сила тока, протекающего по обмоткам источника. Повышение однородности магнитного поля при одновременной минимизации полей рассеяния достигается за счет компенсации коэффициентов при низших степенях ряда (1). В этом случае однородность магнитного поля в рабочей области определяется величиной нескомпенсированных коэффициентов К прямо +1 пропорциональных bÄ, причем в данном устройстве b минимально. Следовательно степень однородности магнитного поля, создаваемого им, выше степени однородности магнитного поля, создаваемого источником, содержащим обмотку с различными геометрическими размерами. Источник магнитного поля позволяет увеличить свободный доступ в рабочую область, так как содержит обмотки 1-4 одинакового размера. Это и высокая степень однородности создаваемого поля позволяет применять источник магнитного поля с меньшими размерами чем у известных, при одинаковых требованиях к однородности и доступу в рабочую. область. Выполнение источника иэ обмоток 1-4 с одинаковыми размерами позволяет также упростить его конструкцию, так как обмотки 1-4 можно расположить на одном каркасе, Формула изобретения Источник магнитного поля, содержащий последовательно соединенные, имеюющие общий центр симметрии, совпадающий с центром источника, обмотки, сумма площадей витков которых скомпенсирована, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности, соответствующие витки всех 3 6 1. Журнал технической физики, 19Т, т. 27, вып. 12, с. 27) 92. и ы Составитель В. Новожилов Редактор О, Колесникова Техред Т.Маточка Корректор О. Билак Заказ 11942/62 Тираж 718 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 89835 обмоток выполнены одинаковыми по геометрическим размерам, при этом число витков, создающих магнитное поле одного направления, равно числу витков, 2. Jungerman J. А., Patten С. G. создающих магнитное поле противополож-5 Solenoid Pair for production of a ного направления, seventh — order — External Field.— Источники информации, Rev. Scient I nstr, l960, ч. 31, У 2, принятые во внимание при экспертизе р. 171.
