[发明专利]一种小孔径高梯度磁场四极透镜的制造方法

权利要求书

1.一种小孔径高梯度磁场四极透镜的制造方法，其特征在于，该制造方法具体按以下步骤进行：

1）将小孔径高梯度磁场四极透镜中的铁芯主体分解设计成上磁轭、下磁轭以及与上磁轭相对应的两件磁极和与下磁轭相对应的两件磁极；上磁轭与下磁轭的结构和尺寸完全相同，该四件磁极的结构和尺寸完全相同；

按设计图纸中要求的尺寸和材质，取用于制造磁轭的电工纯铁坯料，取用于制造磁极的铁钴钒合金胚料；

对所取坯料进行能够提高材料磁性能的锻制和热处理工艺，得磁轭毛坯和磁极毛坯；

2）在数控机床上分别加工两件磁轭毛坯，保证厚度方向、外轮廓、两磁轭间的装配面及磁轭与磁极装配面的加工精度符合图纸设计要求，其余内轮廓尺寸均预留后期精密加工裕量，得上磁轭半成品（4）和下磁轭半成品（8）；

在数控机床上分别加工四件磁极毛坯，保证厚度方向及磁极与磁轭装配面的加工精度符合设计要求，得四件磁极半成品（12）；

3）在上磁轭半成品（4）的上装配两件磁极半成品（12），用磁轭与磁极连接螺钉（14）连接上磁轭半成品（4）和磁极半成品（12），并打圆锥形磁轭与磁极定位销（15），组成透镜的1/2铁芯；

在下磁轭半成品（8）上装配两件磁极半成品（12），用另外的磁轭与磁极连接螺钉（14）连接下磁轭半成品（8）和该两件磁极（12）半成品，并打另外的圆锥形磁轭与磁极定位销（15），组成透镜的另一个1/2铁芯；

4）用上下磁轭连接螺栓（16）将该两个1/2铁芯连接成一个整体，并用圆柱形的磁轭定位销（17）固定，组成预装配四极透镜铁芯；

5）在线切割机床上精密加工组成预装配四极透镜铁芯的部件内轮廓面上预留的精密加工裕量，保证加工精度符合设计要求，保证加工后磁极半成品上圆弧面（18）的圆弧度≤0.02mm；之后，检测加工后预装配四极透镜铁芯的孔径尺寸和四个加工后磁极半成品之间间隙的尺寸精度；

6）检测合格后，拆解加工后预装配四极透镜铁芯，对拆下的四件加工后磁极半成品进行发黑处理，得四件磁极；拆下的两件加工后磁轭半成品分别为上磁轭和下磁轭；

7）取外形为正方体形且中心带圆形水冷孔的TU1无氧铜空心导线；清理导线内孔和导线表面；

8）绕制4套初线圈；并检验初线圈的绕制尺寸、绝缘性能以及初线圈的水流量符合要求；

9）环氧真空浇注检验符合要求的初线圈，得线圈（2）；

10）每个磁极上装配一套线圈（2），然后在上磁轭和下磁轭上分别装配装有线圈（2）的磁极，对线圈（2）采取相应的固定措施，并利用磁轭与磁极定位销（15）的定位功能保证磁极的装配精度，组装成四极透镜铁芯（1）；

11）将四极透镜铁芯（1）和所需的其它设施安装在磁铁支座（3）上，制得小孔径高梯度磁场四极透镜。

2.如权利要求1所述的小孔径高梯度磁场四极透镜的制造方法，其特征在于，所述步骤2）中，上磁轭半成品（4）上各装配面的平面度≤0.02mm；其余内轮廓尺寸均预留后期精密加工裕量。

3.如权利要求1所述的小孔径高梯度磁场四极透镜的制造方法，其特征在于，所述步骤2）中，下磁轭半成品（8）上各装配面的平面度≤0.02mm；其余内轮廓尺寸均预留的后期精密加工裕量。

4.如权利要求1所述的小孔径高梯度磁场四极透镜的制造方法，其特征在于，所述步骤7）中，取得导线后，先检查导线内孔的通畅性：将压缩空气通入导线的内孔，吹干净铜导线内孔；再对导线做钢球通过实验。