[发明专利]一种小型化匀场永磁体装置

说明书

技术领域

本发明属于真空微波器件的强磁场技术领域，具体涉及一种小型化匀场永磁体装置。

背景技术

真空微波器件测量，如返波管需要相对较强的磁场(约1T)来约束电子注，已有周期永磁体和C型永磁体，但它们相对磁场强度比较弱，很多时候没法达到需求；然后还有电磁体，但它需要用较高电压、水冷等，系统比较庞大笨重，移动或操作不方便。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供了小型化匀场永磁体装置，其体积小，而且为磁场强度够高的永磁体系统，满足小型微波管的实验和工作需求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：本发明公开了一种小型化匀场永磁体装置，包括磁轭框、第一环形磁铁组和与第一环形磁铁组同轴的第二环形磁铁组，所述第一环形磁铁组和第二环形磁铁组之间形成与其轴线平行的匀强磁场，所述磁轭框内的磁感线与匀强磁场内的磁感线形成“日”字形磁感线闭合回路。

优选的是，所述第一环形磁铁组包括第一环形磁铁和与第一环形磁铁同轴的第二环形磁铁，所述第一环形磁铁的径向外壁与磁轭框内壁连接且为N极，所述第二环形磁铁的一侧端面与磁轭框内壁连接且为N极；所述第二环形磁铁组包括与第二环形磁铁相邻的第三环形磁铁和与第三环形磁铁同轴的第四环形磁铁，所述第三环形磁铁径向外壁与磁轭框内壁连接且为S极，所述第四环形磁铁一侧端面与磁轭框内壁连接且为N极。

优选的是，所述磁轭框的内壁设置有用于限制第一环形磁铁组移动的第一限位凸起和用于限制第一环形磁铁组移动的第二限位凸起，所述第一限位凸起与第一环形磁铁的一侧端面连接，所述第二限位凸起与第三环形磁铁的一侧端面连接。

优选的是，所述第一环形磁铁和第三环形磁铁均为多个，所述第二环形磁铁和第四环形磁铁为一个。

优选的是，所述第一环形磁铁组和第二环形磁铁组的内圈内均设置有导磁柱，所述导磁柱的圆柱形端面通过螺钉与磁轭框内壁固定连接。

优选的是，所述磁轭框上设置有用于密封微波管放入或者取出匀强磁场进出口的圆柱体。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的小型化匀场永磁体装置利用在径向方向磁化的第一环形磁铁和第三环形磁铁，以及在轴向方向上磁化的第二环形磁铁和第四环形磁铁，并且通过外围磁轭框和中心导磁柱，形成“日”字形磁感线的闭合回路，最终实现在导磁柱间隙处获得足够强的匀强磁场。

附图说明

图1是本发明的小型化匀场永磁体装置的结构示意图；

图2是本发明的小型化匀场永磁体装置的A-A向剖面图；

图3是本发明的小型化匀场永磁体装置的磁感线闭合回路图；

图4是本发明的小型化匀场永磁体装置的第一环形磁铁的结构示意图；

图5是本发明的小型化匀场永磁体装置的第二环形磁铁的结构示意图；

附图标记：1-磁轭框，2-第一环形磁铁组，3-第二环形磁铁组，4-第一环形磁铁，5-第二环形磁铁，6-第三环形磁铁，7-第四环形磁铁，8-导磁柱，9-圆柱体，10-支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、图2、图3所示，本发明提供了一种小型化匀场永磁体装置，包括磁轭框1、第一环形磁铁组2和与第一环形磁铁组2同轴的第二环形磁铁组3，所述第一环形磁铁组2和第二环形磁铁组3之间形成与其轴线平行的匀强磁场，所述磁轭框1内的磁感线与匀强磁场内的磁感线形成“日”字形磁感线闭合回路。

本发明的小型化匀场永磁体装置的原理如下：由于在永磁铁的内部磁感线由S极(磁铁南极)到N极(磁铁北极)，而在外部为磁感线由N极(磁铁北极)到S极(磁铁南极)，而本发明的小型化匀场永磁体装置通过第一环形磁铁组2的作用，第一环形磁铁组2内圈内的磁感线沿着轴向分布且指向磁轭框1一端内壁的方向，而磁轭框1内的磁感线沿着框身指向磁轭框1的另一端，在第二环形磁铁组3的作用下，第二环形磁铁组3内圈内的磁感线沿着轴向分布且背离磁轭框1一端内壁的方向，从而在第一环形磁铁组2和第二环形磁铁组3之间形成匀强磁场，该匀强磁场的磁场强度满足实验的要求，并且形成“日”字形磁感线闭合回路(磁感线如图3中的箭头所示)。