[发明专利]一种霍尔巴赫磁体匀场线圈及其设计方法

权利要求书

1.一种霍尔巴赫磁体匀场线圈，其特征在于，所述霍尔巴赫磁体结构为：将不同磁化方 向的永磁体按照一定的偏转角度排列成圆柱状，磁场方向形成闭合回路，使得圆柱腔内得 到均匀的，较强的电磁场而漏磁场较小，

在霍尔巴赫型磁体内部安装电磁脉冲线圈，通过通电的各种匀场线圈产生特定空间分 布的磁场叠加在主磁场上，分别对应抵消其中的不均匀场分量，从而提高主磁场均匀度。

2.一种霍尔巴赫磁体匀场线圈的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）确定电流密度表达式；

步骤2）利用奥萨瓦特定律，建立电流密度函数J与电磁场By之间的关系；

步骤3）确定电磁场与谐波函数分量对应关系；

步骤4）确定流函数分布；

步骤5）优化电流密度参数；

步骤6）确定线圈结构。

3.根据权利要求2所述的霍尔巴赫磁体匀场线圈的其设计方法，其特征在于，所述步骤 （1）中的电流密度表达式为：

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4.根据权利要求2所述的霍尔巴赫磁体匀场线圈的其设计方法，其特征在于，所述步骤 （2）中的谐波函数与电流密度阶数之间的关系以及对应的电磁场表达式为：

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5.根据权利要求2所述的霍尔巴赫磁体匀场线圈的其设计方法，其特征在于，所述步骤 （3）中的根据结构复杂度和性能方面要求，灵活选择n，m的关系，并对应特定n，m表达式，找 到电磁场与谐波函数分量之间的对应关系求解电流密度系数。

6.根据权利要求2所述的霍尔巴赫磁体匀场线圈的其设计方法，其特征在于，所述步骤 （5）中的根据优化目标函数，优化线性度，线圈耗能，得到更合理的线圈分 布结构。

7.根据权利要求2所述的霍尔巴赫磁体匀场线圈的其设计方法，其特征在于，所述设计 方法也可以利用在霍尔巴赫磁体的梯度线圈设计中，即（n,m）为（1，0），（1，1），（1，-1）的情 况。