МАГНИТНАЯ ПРИЗМА С ДВУМЕРНЫЛ\ ПОЛЕМ Советский патент 1973 года по МПК G21K1/93 H01J49/00 

1

Изобретение относится к технике масс- и бета-спектрометрии, кроме того может быть использовано в тех областях науки и техники, где необходимо разделение пучков заряженных частиц по заряду и массе.

Известна магнитная призма с двумерным полем, представляющая собой систему, состоящую из двух расположенных один над другим идентичных электромаггштов с противоположным направлением магнитных полей, что обеспечивает резкое уменьшение поля рассеивания магнитной призмы в окружающем пространстве, причем между ярмом и полюсными иаконечниками параллелепипедной формы вставлены плоскопараллельные из неферро.магпитиого материала пластины, которые способствуют получению в межполюсном зазоре призмы поля с высокой степенью двумерности.

Однако в известной магнитной призме используется система из двух идептичных электромагнитов, расположенных один над другим. Такое расположение электромагнитов обеспечивает высокую степень компенсации магнитных полей рассеяния только в области, близкой к плоскости симметрии, лежащей между электромагнитами. В связи с этим вблизи верхней пластины ярма верхнего электромагнита и вблизи нижней пластины нижнего электромагнита наблюдается значительное рассеяииое поле. Это приводит к тому, что поле призмы очень чувствительно к перемещению ферромагннтных тел в указанных

областях. Влияние поля одного электромагнита на поле другого приводит также к тому, что наблюдается некоторое (до 4%) нарушение антисимметрии рабочего поля призмы относительно средних плоскостей межполюсных зазоров. Кроме того, в тех случаях, когда для сепарации частиц используется только один рабочий зазор, применение призмы с двумя идентичными рабочими зазорами приводит к удорожанию установки (полюсиые

пластины изготавливают из дорогостоящих железо-никелевых сплавов с высокой магпитной проницаемостью).

Целью изобретения является улучшение компенсации поля рассеяния иризмы в окружающем пространстве.

Для этого призма выполнена в виде расположенпых ОД1П1 над другим и имеюниьх общее ярмо электромагнитов: среднего рабочего и

двух Бсномогательных, у которых число ампервитков вспомогательных электромагнитов равно между собой и в сумме равно числу ампервитков рабочего электромагнита, а обмотки вспомогательных электромагнитов

включены навстречу обмоткам среднего. Изобретение пояснено чертежами. На фиг. 1 нриведена схема конструкции призмы; на фиг. 2 - разрез Б-Б. Магнитная призма с двумерным нолем содержит полюсные наконечники 1, две одинановых основных 2 и четырех одинаковых всномогательных 3 катушки возбуждения и ярмо 4 нрямоутольной формы, вытянутого в направлении требуемой двумерности ноля. В ярме 4 имеется три параллельных друг другу нрямоугольных зазора - средний рабочий и два вспомогательпых, расположенных выпте и ниже основного. В среднем рабочем зазоре помен ены нолюспые наконечники 1 из сплава с высокой магнитной пропицаемостыо, отделенные от ярма 4 плоскопараллельными пластипами 5 из неферромагпитпого материала. Катушки возбуждения (нара основных 2 и две пары вспомогательных 3) намотаны симметркчно па общих боковых сторонах ярма. Число витков в каждой вспомогательной катушке 3 одинаково и равно половине числа витков в основной катушке 2. Направление токов в основных катушках 2 таково, что индуцируемые ими магнитные потоки в ярме 4 направлены навстречу друг другу. Все катушки соединены последовательно. Магнитное поле, создаваемое вспомогательными катушками 3 в окрун ающем призму пространстве, имеет направление, обратное направлению поля, создаваемого основными катушками 2. Так же нротивоположны по направлению поля в рабочем и вспомогательпых зазорах. При указанном выше соотношении амнервитков основных 2 и вспомогательпых 3 катушек возбуждения такое пх включение приводит к тому, что разность магнит 1ых скалярных потенциалов между верхней и нижней пластипами ярма равиа нулю. Поэтому поле рассеяния магнитной призмы с двумерным полем минимально. Так как магнитная призма симметрична относительно средней плоскости 6-7 рабочего зазора, то ноле в рабочем зазоре будет строго анлисимметрично относительно этой плоскости. Предмет изобретения Магнитная призма с двумерным нолем, состояшая из замкнутого ярма прямоугольной формы, катушек возбуждения и нолюспых наконечников, помеш,енных в рабочий зазор электромагнита и отделенных от ярма плосконараллельными пластинами из неферромагпитного материала, отличающаяся тем, что, с целью улучшения компенсации поля рассеяния призмы в окружающем пространстве, она выполпена в виде расположенных один над другим и имеющих обшее ярмо трех электромагнитов; среднего рабочего и двух вспомогательных, у которых число ампервитков вспомогательных электромагнитов равно между собой и в сумме равно числу ампервитков рабочего электромагнита, а обмотки вспомогательпых электромагнитов включены навстречу обмоткам среднего.