[发明专利]一种基于立方体永磁体块的仿星器磁体及其优化布置方法

权利要求书

1.一种基于立方体永磁体块的仿星器磁体，包括永磁体(1)、永磁体支架(2)、线圈系统(3)、真空室(4)和其他辅助的设备；其特征在于：

所述的永磁体(1)包括多个尺寸相同的立方体永磁体块；

所述的永磁体(1)中每一个立方体永磁体块都均匀磁化且磁化强度相同；

所述的永磁体(1)中每一个立方体永磁体块的磁化方向限定在有限个固定的备选方向上，所述的备选方向包括：垂直于该立方体永磁体块的一个面，或者是从立方体一条棱垂直指向与其平行的另一条棱，或者是从立方体一个顶点指向另一个顶点的方向；

所述的永磁体(1)布置在真空室(4)外部和在线圈系统(3)所环绕的空间内；

所述的永磁体(1)通过永磁体支架(2)固定，嵌入在永磁体支架(2)形成的隔间内。

2.根据权利要求1所述的基于立方体永磁体块的仿星器磁体，其特征在于：每个立方体永磁体块的大小和位置通过在永磁体所在的空间划分大小相等的立方体网格确定，永磁体的尺寸小于立方体网格的尺寸，永磁体之间的间隙为永磁体支架(2)所要占用的空间。

3.根据权利要求1或2所述的基于立方体永磁体块的仿星器磁体，其特征在于：用于固定永磁体的支架中的隔间，部分隔间中不放置永磁体块，或用无磁材料顶替。

4.根据权利要求2所述的基于立方体永磁体块的仿星器磁体，其特征在于：用于确定立方体永磁体块大小和位置的网格通过如下方式确定：通过在笛卡尔坐标系沿着x,y,z方向划分大小相同的立方体网格，立方体网格相邻的三个边分别与x,y,z轴平行。

5.根据权利要求2所述的基于立方体永磁体块的仿星器磁体，其特征在于：用于确定立方体永磁体块大小和位置的网格通过如下方式确定：通过与环形真空室(4)同轴的直棱柱划分网格确定永磁体块的位置和大小，其中直棱柱被中心轴与侧棱的相连的切面划分成多个三棱柱，在每个三棱柱中分别划分大小相等的立方体网格，每个立方体网格的相邻两个面分别与棱柱侧面和底面平行。

6.根据权利要求5所述的基于立方体永磁体块的仿星器磁体，其特征在于：在多个三棱柱中放置立方体永磁体块时，部分网格与其他面相交会产生非立方体的网格，这部分网格中放置与此非立方体网格形状相同的非立方体永磁体块，非立方体永磁体块的磁化方向仍然限定在有限个固定的备选方向上，所述备选方向包括垂直于该非立方体永磁体块的一个面或一条棱。

7.根据权利要求1所述的基于立方体永磁体块的仿星器磁体，其特征在于：永磁体块的形状可替换为其他规则形状，包括：不等边长方体、平行四边形棱柱、三棱柱、梯形棱柱。

8.根据权利要求7所述的基于立方体永磁体块的仿星器磁体，其特征在于：在采用其他规则形状的永磁体块时，永磁体块仍然由同一形状、同一大小、均匀磁化、磁化强度相同的永磁体块组合构成，且磁化方向固定在有限个备选方向上，对于此形状永磁体填充不了的网格，再采用其他形状的永磁体块作为补充，或者不做任何补充。