[发明专利]圆筒形磁路及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括两个以上的布置成环形的永磁体并且在其内部产生磁场的圆筒形磁路及其生产方法。

背景技术

在使用磁场的实施方式中，具有这样的通路：两个以上的永磁体组合形成圆筒形并且使用其内部的磁场。组合两个以上永磁体的该通路称为磁路，使用圆筒形磁路内部的磁场的例子包括偶极环（dipole-ring）磁路、六极磁路等。

发明内容

通常希望这些磁路在内部产生所需要的磁场的情况下具有较小的外部尺寸。鉴于此，将截面为梯形形状的柱状磁体组合为环形，从而增加磁体的空间密度。此外，为了保持该环形状态，这些磁体被固定到圆筒形轭架，并且希望该轭架较薄，以减小外部尺寸。

可以想到的用于生产圆筒形磁路的方法包括：沿着圆筒形轭架的圆形截面的中心轴线的方向（下文称为“轴线方向”）从圆筒的端部插入两个以上的磁体，并且沿着圆筒形轭架的内侧将这些磁体布置成环形的方法；以及沿着要形成的圆筒形磁路从圆筒的侧面在径向上插入两个以上的磁体，并且将这些磁体布置成环形的方法。在沿着轴线方向从圆筒的端部插入磁体的方法中，优选地，将作为引导装置的构件装配到轭架，从而沿着该引导装置将磁体插入轭架，然后将磁体固定到轭架。另一方面，在从圆筒的侧面在径向上插入磁体的方法中，优选地，首先设置一对圆形或环形构件，其用于将磁体在这一对构件之间布置成环形。将这些磁体从该圆形或环形构件的径向外侧插入到该圆形或环形构件之间的空间，从而布置成环形，并且这些磁体被该圆形或环形构件临时保持为环形状态。布置轭架来覆盖布置成环形的这些磁体，将这些磁体固定到轭架，然后拆除该圆形或环形构件。

在这两种生产方法中，磁体都是在磁化的状态下被插入。因此，在组装圆筒形磁路期间，吸引力和排斥力作用于要插入的磁体和已经插入的磁体之间。在组装之后这种力仍持续作用于彼此相邻的磁体之间，并且这种力还持续作用于保持这些磁体的轭架。如果由于使轭架较薄而导致轭架强度减小，则根据轭架的强度和作用于磁体之间的力之间的关系，这种力可能使轭架变形，并且进一步改变磁体之间的位置关系，这可能使得难以获得期望的磁场分布。

本发明是鉴于上述情况完成的，本发明的目的是提供一种能够防止磁体之间的吸引力或排斥力导致轭架变形、而又不会使圆筒形轭架超过所需厚度的圆筒形磁路及其生产方法。

作为深入研究的结果，本发明人发现：当将非磁性构件设置在布置成环形的磁体之间时，磁体之间的作用力主要成为压应力，而不成为对轭架的弯曲应力，从而可以防止轭架变形。本发明是根据上述观点完成的。

也就是说，本发明提供一种圆筒形磁路，用于在布置成环形的两个以上的磁体的内部空间中产生磁场，所述圆筒形磁路包括：所述布置成环形的两个以上的磁体；圆筒形轭架，其布置在所述磁体的径向外侧，并且能使所述磁体直接或经由中间物固定到所述轭架；以及至少一个非磁性构件，其存在于周向上彼此相邻的两个所述磁体之间。此外，本发明提供一种用于生产圆筒形磁路的方法，该圆筒形磁路用于在布置成环形的两个以上的磁体的内部空间中产生磁场，所述方法包括以下步骤：沿着圆筒形轭架的内侧将所述两个以上的磁体布置成环形；以及在周向上彼此相邻的两个所述磁体之间插入至少一个非磁性构件。此外，本发明还提供一种用于生产圆筒形磁路的方法，该圆筒形磁路用于在布置成环形的两个以上的磁体的内部空间中产生磁场，所述方法包括以下步骤：将所述两个以上的磁体布置成环形；在周向上彼此相邻的两个所述磁体之间插入至少一个非磁性构件；以及布置圆筒形轭架，使得该圆筒形轭架覆盖所述布置成环形的两个以上的磁体的径向外侧。

根据本发明，可以防止用于保持圆筒形磁路中的磁体的圆筒形轭架变形，并且可以使轭架的厚度最小化，从而可以减小磁路的外部尺寸。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的偶极环磁路的视图。

图2是示出根据本发明的另一个实施例的六极磁路的视图。

图3是示出根据本发明的一个实施例的圆筒形磁路的透视图。

图4是示出偶极环磁路如何变形的视图。

图5是示出根据本发明的用于生产圆筒形磁路的方法的透视图，其中沿着轴线方向从圆筒的端部插入磁体。

图6是示出根据本发明的用于生产圆筒形磁路的方法的透视图，其中沿着径向方向从圆筒的侧面插入磁体。

具体实施方式

下面更详细地描述本发明。