[实用新型]一种改进的三维亥姆霍兹线圈架

说明书

技术领域

本实用新型属于磁场装置技术领域，涉及一种改进的三维亥姆霍 兹线圈架。

背景技术

亥姆霍兹线圈就是一对间距等于半径的共轴圆线圈。将大、中、 小号三组亥姆霍兹线圈正交放置，就组成一套三维亥姆霍兹线圈，能 在三维线圈中心处椭球形范围内产生均匀磁场。

目前，普通的三维亥姆霍兹线圈架是这样连接的。首先，分别用 四支螺杆连接每一对共轴线圈架(大、中、小三对线圈架共用12支螺 杆)；然后，用四支(甚至是八支)螺杆连接小号线圈架与中号线圈 架；最后，再用四支(甚至是八支)螺杆连接中号线圈架与大号线圈 架。这样一来，总共要用多达20支(甚至28支)螺杆才能将三组亥 姆霍兹线圈架组合在一起。

普通的三维亥姆霍兹线圈架，由于结构复杂，连接点过多，增加 了线圈架零件的数量和组装的难度。更不利的是，这些增加的螺杆占 用了本可属于内层线圈架的空间，使得大、中、小号三组线圈架的半 径差值变大，这就直接增大了椭球磁场的偏心率，不能最大限度地获 得均匀磁场空间。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种改进的三维亥姆霍兹线圈架，优化 三维线圈架结构，增大可用空间，减小均匀磁场的偏心率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

本实用新型提供一种改进的三维亥姆霍兹线圈架，包括三组成对 正交布置的线圈架：小号线圈架1、中号线圈架2和大号线圈架3。

小号、大号成对线圈架之间分别有固定用螺杆，三组线圈架以大 套小，各个线圈架有至少一个内棱和/或至少一个外棱上开有卡槽，通 过棱与相应卡槽嵌套、约束，构成三维正交关系；其中：每个小号线 圈架1的外棱上设置有一对第一卡槽11，每个中号线圈架2的内棱上 设置有一对第二卡槽21、外棱上设置有一对第三卡槽22，每个大号线 圈架3的内棱设置有一对第四卡槽31。

一对小号线圈架1通过内连接螺杆4连接固定，一对大号线圈架3 通过外连接螺杆5连接固定；中号线圈架2通过自身上的棱与卡槽以 及小号线圈架1和大号线圈架3上的棱与卡槽嵌套固定。

同一棱上的一对卡槽沿过线圈架圆心、垂直于线圈架平面的轴线 呈轴对称布置。

两个小号线圈架1通过在其周向均匀布置的四支内连接螺杆4连 接，两个大号线圈架3通过在其周向均匀布置的四支外连接螺杆5连 接。

小号线圈架1的外棱卡固于第二卡槽21中；中号线圈架2的内棱 卡固于第一卡槽11中，其外棱卡固于第四卡槽31中；大号线圈架3 的内棱卡固于第三卡槽22中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型优化了三维线圈架结构，省掉了中号线圈架之间的固 定螺杆，减少了连接件数量，简化了组装步骤，在不增加外层大号线 圈架半径的前提下，使中号和小号线圈架半径增大，更接近大号线圈 架半径，即增大了可用空间，减小了均匀磁场的偏心率。

附图说明

图1为本实用新型改进的三维亥姆霍兹线圈架的结构示意图；

图2为小号、中号线圈架通过棱与卡槽嵌套的局部放大图；

图3为中号、大号线圈架通过棱与卡槽嵌套的局部放大图；

图4为小号线圈架示意图；

图5为中号线圈架示意图；

图6为大号线圈架示意图。

其中的附图标记为：

1小号线圈架11第一卡槽

2中号线圈架21第二卡槽

22第三卡槽3大号线圈架

31第四卡槽4内连接螺杆

5外连接螺杆

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行进一步说明。

本实用新型的技术方案是这样实现的。由图1可以看到，省掉了 中号线圈架之间的固定螺杆。三组线圈架以大套小，是通过棱与相应 卡槽嵌套、约束固定的，这样就省去了(至少12个)各组线圈架之间 的连接件，简化了组装步骤。在大号线圈架尺寸不变的前提下，可使 中号及小号线圈架的尺寸尽量加大，减少了大、中、小三组线圈架的 半径差，从而提高了空间利用率，降低了磁场的偏心率，增大了三维 磁场的均匀空间。

本实用新型改进的三维亥姆霍兹线圈架，包括小号线圈架1、中号 线圈架2、大号线圈架3、内连接螺杆4和外连接螺杆5；