Соленоид Советский патент 1980 года по МПК H01F6/06 

(54) СОЛЕНОИД

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к соленоидам для получения сильного магнитного поля с улучшенной однородностью.

Известен соленоид, обмотки катушек которого выполнены с трапециевидным осевым сечением, характеризующийся доступом в рабочую зону с большой угловой апертурой по оси соленоида в направлении, параллельном вектору индукции магнитного поля 1.

Однако этот соленоид имеет невысокую однородность магнитного поля.

Известен также соленоид, обмотки которого выполнены в виде основных и корректирующих катушек, разделенных поперечной корректирующей щелью, расположенной в плоскости симметрии соленоида 2.

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком этого устройства является невысокое значение угловой апертуры в направлении, параллельном (по оси) и перпендикулярном (по щели) вектору индукции магнитного поля.

Целью изобретения является повышение /однородности магнитного поля и увеличение

угловой апертуры доступа в рабочую зону в направлении, перпендикулярном вектору индукции магнитногб поля.

Цель достигается тем, что в соленоиде, обмотки которого выполнены в виде основных и корректирующих катущек, разделенных поперечной корректирующей щелью, расположенной в плоскости симметрии соленоида, наружные и внутренние поверхности катущек ог1 аничены аппроксимированными коническими поверхностями, вершины крто10 рых пересекаются в центре соленоида.

Катущки выполнены в виде последовательно расположенных одна в другой обмоток прямоугольного сечения;

Обмотки части основных и корректи15рующих катущек выполнены треугольного сечения, при этом направление намотки корректирующих катущек выбрано встречным направлению намотки основных катущек.

Обмотки основных и корректирующих 20 катушек выполнены треугольного сечения.

На фиг. 1 показан предлагаемый соленоид; на фиг. 2 - то же, другой вариант конструкции; на фиг. 3 - то же, с прямоугольными и треугольными сечениями об-

моток; на фиг. 4 - с треугольными сечениями обмоток.

Соленоид содержит катушки 1 (см. фиг. 1) с внутренними отверстиями 2, имеющими большую угловую апертуру а по оси Z соленоида, разделенные поперечной корректирующей щелью 3, расходящейся наружу.

Наружная и внутренняя поверхности 4 и 5 катушек ограничены аппроксимированными коническими поверхностями, вершины которых пересекаются в центре соленоида.

Катущки соленоида (см. фиг. 2) выполнены в виде последовательно расположенных одна в другой обмоток 6 прямоугольного сечения.

Основная пара катушек (см. фиг. 3) с треугольным сечением обмотки 7, дополнительная пара катушек с треугольным сечением обмотки 8 и пара корректирующих катушек с треугольным сечением обмотки 9 и обратным направлением тока образуют соленоид, обеспечивающий большие угловые апертуры доступа к рабочему пространству (центру) по оси Z (угол ©) ив плоскости симметрии R (угол f)7

Соленоид работает следующим образом.

При подаче тока в обмотки основных пар катушек 1 (или 4) и в обмотки 8 дополнительных пар катушек создается неоднородное сильное магнитное поле, а при подаче такого же тока обратного направления в обмотки 9 пары корректирующих катушек повыщается однородность сильного магнитного поля при незначительном уменьшении величины его индукции, и обеспечении больших (30-40)° угловых апертур доступа к рабочему пространству по оси Z и в плоскости симметрии.

Описанный соленоид позволяет повысить однородность магнитного поля, характеризуется увеличением угловой апертуры доступа в рабочую зону в направлении, перпендикулярном вектору индукции магнитноГО ПОЛЯ (4в 30-40°,4ср 30-40°),.а также увеличением эффективности коррекции однородности магнитного поля для соленоида 8-го порядка;

Формула изобретения

. Соленоид, обмотки которого выполнены в виде основных и корректирующих катушек, разделенных поперечной корректирующей щелью, расположенной в плоскости симметрии соленоида, отличающийся тем, что, с целью улучшения характеристики путем повышения однородности магнитного поля и увеличения угловой апертуры доступа в рабочую зону, наружная и внутренняя поверхности катушек ограничены аппроксимированными коническими поверхностями, верщины которых пересекаются в центре соленоида.

Источники информации,

принятые во взимание при экспертизе

2.Монтгомери Д. Получение сильных магнитных полей с помощью соленоидов. М., «Мир, 1971, с. 274-288.