Магнитная система Советский патент 1977 года по МПК H01F7/02 

Изобретение относится к устройствам для создания ностоянных магнитных полей и может быть использовано в электротехнических и электрофизических установках.

Известны магнитные системы, состоящие из магнитопровода, постоянных магнитов и полюсных наконечников 1. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является магнитная система, состоящая из магнитопровода, постоянных магнитов 2. Эта магнитная система характеризуется недостаточно высоким магнитным полем в рабочем зазоре.

Целью изобретения является повыщение величины магнитного поля в зазоре между нолюсными наконечниками без увеличения габаритных размеров устройства. В описываемой системе это достигается тем, что в ней полюсные наконечники выполнены составными в виде последовательно расположенных стержня из иермепдюра и насадки и монокристаллического редкоземельного материала, например тербия, причем монокристаллические насадки охлаждены до температуры жидкого азота, а ось легкого намагничивания монокристалла ориентирована в направлении магнитного поля в зазоре.

На чертеже показана описываемая система, вариант выполнения.

Она состоит из магнитопровода 1, постоянных магнитов 2, стержней из пермендюра 3 и насадок 4 из монокристаллического тербия.

Монокристаллические насадки вырезаны из кристалла и расположены в устройстве так, что ось легкого намагничивания монокристалла совпадает с направлением магнитного поля в зазоре. Для уменьшения сопротивления магнитопровода поверхности соприкосновения монокристалла и пермендюрового стержня, а

также материала магнита и пермендюрового стержня должны быть тщательно подогнаны и отполированы. Для достижения наиболее сильных магнитных полей в зазоре целесообразно концентрировать магнитный поток, используя

монокристаллические насадки в форме конических полюсных наконечников с углом га при вершине равным 90° и усеченных на диаметре D. Как постоянные магниты, так и стержни из пермендюра необходимы для создания магнитного поля нри котором происходит техническое насыщение магнитной индукции монокристаллической насадки из тербия. Вследствие больших величин размагничивающих полей применение монокристаллических насадок

с диаметром /) мм и высотой 8 мм в качестве полюсных наконечников без нермендюровых стержней неэффективно. Пермендюр использован как материал, обладающий техническим насыщением в слабых внешних мягнитных полях (менее 100 э) и величиной магнитнои индукции при температуре использования составного полюсного наконечника наиболее близкой к магнитной индукции насыщения тербия вдоль оси легкого намагничивания. В описываемой системе возможно использование коротких (8-10 мм) монокристаллических насадок, которые могут быть вырезаны с заданной кристаллографической осью из монокристалла с диаметром не менее 13 мм и произвольной кристаллографической ориентацией относительно оси роста. При этом отпадает необходимость использования длинных монокристаллических стержней, что является существенным, так как промышленность не выпускает монокристаллы тербия необходимых размеров с осью роста, параллельной оси легкого намагничивания. Для достижения положительного эффекта необходимо во время работы поддерживать температуру монокристаллической насадки равной температуре жидкого азота. Превышение температуры монокристаллической насадки на 30-50°С приводят к уменьшению дополнительного магнитного поля, создаваемого составным пол1оснь1№ наконечником, не более чем на 6-8%. Монокристаллические насадки могут быть охлаждены как погружением всего магнита в ванну с жидким азотом, так и посредством использования хладопровода, один конец которого погружен в ванну с жидким азотОМ, а другой - заканчивается обоймой, плотно обхватывающей монокристаллические насадки. Таким образом, описываемая система позволяет значительно повысить (до 45 кЭ) величину магнитного поля в рабочем зазоре; сохранить малые габаритные размеры при достижении значительных величин магнитного ноля и сэкономить магнитный материал; использовать короткие монокристаллические насадки, вырезанные из монокристалла произвольной ориентации. Формула изобретения Магнитная система, содержащая постоянные магниты, магнитопровод и полюсные наконечники, отличающаяся тем, что, с целью повышения величины магнитного поля в зазоре между полюсными наконечниками без увеличения габаритных размеров устройства, полюспые наконечники выполнены составными в виде-последовательно расположенных стержня из пермендюра и насадки из монокристаллического редкоземельного материала, например тербия, причем монокристаллические насадки охлаждены до температуры жидкого азота, а ось легкого намагничивания монокристалла ориентирована в направлении магнитного поля в зазоре. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2952803, кл. 335-302, 1960. 2.«Постоянные магниты. Справочник, М., «Эпергия, 1971, с. 158.