簡(jiǎn)介:中國(guó)科學(xué)院物理研究所?通用實(shí)驗(yàn)技術(shù)公共課程,磁性測(cè)量,趙同云磁學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,2024年2月29日,第三講磁場(chǎng)的產(chǎn)生,聲明,磁場(chǎng)的產(chǎn)生,磁場(chǎng)的分類人工產(chǎn)生的磁場(chǎng)永磁磁場(chǎng)電流磁場(chǎng)零磁場(chǎng)空間,磁場(chǎng)的分類方法,周期性(空間、時(shí)間)磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小磁場(chǎng)的來源,,,磁場(chǎng)的分類周期性,穩(wěn)恒磁場(chǎng),脈沖磁場(chǎng)~MS~?S~NS~PS~FS,交變磁場(chǎng),直流磁場(chǎng),電磁波1015HZ,時(shí)間,頻率,微波磁場(chǎng),均勻磁場(chǎng),梯度磁場(chǎng),空間,非均勻磁場(chǎng),射頻磁場(chǎng),工頻磁場(chǎng),調(diào)制磁場(chǎng),FOURIER變換,零磁場(chǎng),,,,磁場(chǎng)的分類磁場(chǎng)強(qiáng)度,弱磁場(chǎng),強(qiáng)磁場(chǎng),微弱磁場(chǎng)10?15T,超強(qiáng)磁場(chǎng)1016T,1MT,01T,10T,,磁場(chǎng)的分類來源,地磁場(chǎng),生物磁場(chǎng),電磁場(chǎng),原子磁矩,人造磁場(chǎng),自然磁場(chǎng),電流,人造磁鐵,天然磁鐵,空間磁場(chǎng),,物理本質(zhì),磁場(chǎng)的分類來源,,電磁鐵,超導(dǎo)磁體,螺線管,裝置,鐵芯,線圈材料,電流,,人造磁場(chǎng),1永久磁鐵2電流磁鐵21無磁芯磁場(chǎng)線圈211基礎(chǔ)理論/元電流線圈的磁場(chǎng)212有限尺寸線圈、電流密度213螺線管214線圈對(duì)HELMHOLTZ線圈215超導(dǎo)磁體216脈沖磁場(chǎng)22有磁芯磁場(chǎng)線圈-電磁鐵3其它磁場(chǎng),永久磁鐵,磁石(慈石)、磁鐵永(恒)磁體(材料)硬磁材料,永遠(yuǎn)的磁路,HIGHMAGNETICFIELDSSCIENCEANDTECHNOLOGYVOL1,MAGNETTECHNOLOGYANDEXPERIMENTALTECHNIQUES,25~47,FHERLACH,NMIURA,EDITORS,WORLDSCIENTIFICPUBLISHINGCOPTELTD,2003,關(guān)于永磁體磁場(chǎng)的文獻(xiàn),KHALBACH,“DESIGNOFPERMANENTMULTIPOLEMAGNETSWITHORIENTEDRAREEARTHCOBALTMATERIAL,”NUCLEARINSTRUMENTSANDMETHODS,1691980,110KHALBACH,“PHYSICALANDOPTICALPROPERTIESOFRAREEARTHCOBALTMAGNETS,”NUCLEARINSTRUMENTSANDMETHODS,1871981,109117FBLOCH,OCUGAT,GMEUNIER,“INNOVATINGAPPROACHESTOTHEGENERATIONOFINTENSEMAGNETICFIELDSDESIGNANDOPTIMIZATIONOFA4TESLAPERMANENTMAGNETFLUXSOURCE,”IEEETRANSACTIONSONMAGNETICS,3451998,24652468HALEUPOID,EPOTENZIANIII,MGABELE,“APPLICATIONSOFYOKELESSFLUXCONFINEMENT,”JOURNALOFAPPLIEDPHYSICS,64101988,59945996OCUGAT,RBYME,JMCCAULAY,JMDCOEY,“ACOMPACTVIBRATINGSAMPLEMAGNETOMETERWITHVARIABLEPERMANENTMAGNETFLUXSOURCE,”THEREVIEWOFSCIENTIFICINSTRUMENTS,65111994,35703573OCUGAT,PHANSSON,JMDCOEY,“PERMANENTMAGNETVARIABLEFLUXSOURCES,”IEEETRANSACTIONSONMAGNETICS,3061994,46024604,1永久磁鐵,11永久磁鐵的種類,天然磁石主要以磁鐵礦(FE3O4)為主中國(guó)慈石;梵文AYASK?NTA;法國(guó)L’AIMANT;西班牙IMAN;匈牙利MAGNETK?,磁鐵礦(MAGNETITE,F(xiàn)ERROFERRICOXIDE)FE3O4礦(AB2O4,尖晶石)赤鐵礦(HEMATITE,F(xiàn)ERROUSOXIDE)?-FE2O3礦黑鐵礦(WUESTITE,F(xiàn)ERRICOXIDE)FEO礦,人造磁石鋼、永磁(磁鉛石)鐵氧體、FE-CO-M合金、ALNICO、MNALC、稀土永磁{SM-CO,ND-FE-B,C、ND-FE-TI、SM-FE-C,N},永磁體-1,1永久磁鐵,12永久磁鐵磁場(chǎng)的磁路計(jì)算,計(jì)算依據(jù)高斯定理和安培環(huán)路定理,計(jì)算方法?無漏磁假設(shè)+漏磁修正?有限元方法,,,,,,,LM,AM,LG,AG,永磁體-2,1永久磁鐵,13永久磁鐵的使用形式,固定磁場(chǎng)磁場(chǎng)間隙和磁場(chǎng)強(qiáng)度均固定(參考磁場(chǎng)、磁共振),可調(diào)磁場(chǎng)磁場(chǎng)間隙固定、磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)(測(cè)量),永久磁鐵與軟鐵組合,永磁體-3,永磁體可以產(chǎn)生的磁場(chǎng),無疊加情況(單一磁體),,,ND2FE14BBS=162TALNICOBS=220TFE-COBS=240T;,永磁體對(duì),,,,磁場(chǎng)疊加原理(壓縮技術(shù)),日本住友特殊金屬公司44T(燒結(jié)ND-FE-B),永磁體-4,圓柱體極頭和圓臺(tái)極頭,圓柱體極頭(對(duì)),,,,RG,,,M,M,,,Z,X,,LG,?1,?2,Z0,,,,軸線上點(diǎn)(0,0,Z0),極頭截面,永磁體-5,R,R,圓柱體極頭和圓臺(tái)極頭,圓柱體極頭(對(duì)),軸線上點(diǎn)(0,0,0),最高磁場(chǎng),純FE22T;NDFEB16T;ALNICO822T,永磁體-6,,,圓柱體極頭和圓臺(tái)極頭,倒角圓柱體(圓臺(tái))極頭(對(duì)),,,,,,,,,,,,,,Z0,Z?,,RG,,Z,X,?,,,R0,,,,,LG,,M,,M,,,R,永磁體-7,,圓柱體極頭和圓臺(tái)極頭,倒角圓柱體(圓臺(tái))極頭(對(duì)),,,,,,,,,,Z0,Z?,,RG,,Z,X,?,,,R0,,,,,LG,,M,,M,,,R,,永磁體-8,,R,?,圓柱體極頭和圓臺(tái)極頭,倒角圓柱體(圓臺(tái))極頭(對(duì)),,在圓錐體的頂點(diǎn),,,,,,最大值條件,永磁體-9,?,,,,,R,Z?,圓柱體極頭和圓臺(tái)極頭,倒角圓柱體(圓臺(tái))極頭(對(duì)),在圓錐體的頂點(diǎn),最大值條件下,,永磁體-10,共頂點(diǎn),圓柱體極頭和圓臺(tái)極頭,倒角圓柱體(圓臺(tái))極頭(對(duì)),任意倒角頂點(diǎn)重合,永磁體-11,磁場(chǎng)線性疊加原理,HALBACH磁體,LINEARSUPERPOSITIONPRINCIPLE,永磁體磁偶極子,永磁體-12,永磁體(磁偶極子)單元,,,磁場(chǎng)線性疊加原理,永磁體性能與磁偶極子假設(shè),永磁體-13,,,,,H,MB,MR,HCM,HCB=MR,,H退磁化,M_H,B_H,,,,,,,HCMHCB,磁場(chǎng)線性疊加原理,HALBACH磁體理論,永磁體-14,永磁體(磁偶極子)單元的磁場(chǎng),,,,磁場(chǎng)線性疊加原理,HALBACH磁體理論,永磁體-15,HALBACH磁體的條件,,,,??,永磁體單元的數(shù)目N,磁場(chǎng)線性疊加原理,HALBACH磁體例子(文獻(xiàn)1),永磁體-16,,,,REXT,易軸連續(xù)變化,,,,RINT,,,,,,,,,H,,,磁場(chǎng)線性疊加原理,HALBACH磁體例子(文獻(xiàn)1),永磁體-17,永磁體單元數(shù)目N?8,易軸分立變化,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,SEGMENTEDMULTIPOLE,,,,9,,,,12,,,磁場(chǎng)線性疊加原理,HALBACH磁體永磁體磁場(chǎng)的新篇章,永磁體-18,RINT=50CMREXT=1000CML=500CM?0M=15T,體積=1567M3質(zhì)量=12噸,,,,磁場(chǎng)線性疊加原理,HALBACH磁體其它類型,永磁體-19,1、磁場(chǎng)強(qiáng)度主要來源于靠近空腔的部分永磁體,2、多極性磁體(文獻(xiàn)3),同樣適用于電流磁體,,,,,3、借助微磁學(xué)理論模擬,絕對(duì)的清潔能源,電動(dòng)、發(fā)電效率~???,磁場(chǎng)線性疊加原理,磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)、方向可變的永磁體磁場(chǎng),永磁體-20,,,,,,,,,,,A、文獻(xiàn)45,,,,,,,,,D,,A,,,,D,B、文獻(xiàn)6,,,,?,?,?,?,沒有絕對(duì)的終點(diǎn),,電流的磁效應(yīng)(HCOERSTED,1820年,丹麥),發(fā)電機(jī)(MFARADAY,1831年,英國(guó))(HFELENZ,1834年,德國(guó))電動(dòng)機(jī)(NTESLA,1881年,克羅地亞-美國(guó)),電流磁鐵(DFJARAGO,1820年,法國(guó)),2電流磁鐵,磁場(chǎng)~電流(H~I(xiàn)),電流磁場(chǎng)(JBBIOTFSAVART,1820年,法國(guó)),電流受力(AMAMPERE,1820年,法國(guó)),(JHENRY,1829年,美國(guó)),,JOSEPHSAUVEUR,電流磁體,元電流線圈的磁場(chǎng)電流密度分布、磁場(chǎng)、電功率線圈對(duì)的磁場(chǎng)其它特殊磁場(chǎng)超導(dǎo)磁體、脈沖磁場(chǎng),,2電流磁鐵,211基礎(chǔ)理論依據(jù),運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷,AMPèRE定律與BIOT-SAVART定律,電流磁鐵-1,2電流磁鐵,211基礎(chǔ)理論BIOTSAVART定律的應(yīng)用,準(zhǔn)靜態(tài)(不適用于迅速變化的電流),電流磁鐵-2,用電流密度J代替電流強(qiáng)度I,無限長(zhǎng)直導(dǎo)線,圓電流線圈軸線,,細(xì)導(dǎo)線,電荷連續(xù)性方程,數(shù)學(xué),,,,矢量的STOKES積分定理,,“旋度場(chǎng)無源”,電荷連續(xù)性方程,,,非瞬變電流,2電流磁鐵,211元電流線圈的磁場(chǎng)-圓形截面,元電流線圈單匝、導(dǎo)線截面積為零、電流I。,電流磁鐵-3,2電流磁鐵,211元電流線圈的磁場(chǎng)-圓形截面,第一類完全橢圓積分,電流磁鐵-4,第二類完全橢圓積分,2電流磁鐵,211元電流線圈的磁場(chǎng)-圓形截面,在線圈平面的中心位置Z=0、?=0,電流磁鐵-5,,,,,銅導(dǎo)線的截面積,銅導(dǎo)線的電流密度,不發(fā)熱~10A/MM2,,,,,,,L,,L,,,,,,,,,,,2電流磁鐵,211元電流線圈的磁場(chǎng)-矩形截面,元電流線圈單匝、導(dǎo)線截面積為零、電流I。,電流磁鐵-6,,Z,,,,,,2A,,2B,X,Y,,,I,,,,2電流磁鐵,212有限尺寸(厚)線圈的磁場(chǎng),電流磁鐵-7,G?,?FABRY因子JR電流密度?填充因子?C電阻率,磁場(chǎng)強(qiáng)度與電功效率,(形式上),,,,,,,,,,,,,,,,2A,,2?A,,2?A,,,FABRY因子的應(yīng)用,典型值~0185(GAUMECOIL),線圈內(nèi)徑2A=10CM導(dǎo)線電阻率30N??M,填充因子080?0=4??10?7H/M,2電流磁鐵,212電流密度-1均勻分布,電流磁鐵-8,電流密度JRI/S,,,,,,,,,,,FABRY因子,細(xì)導(dǎo)線(超導(dǎo)磁體),2電流磁鐵,212電流密度-1均勻分布,電流磁鐵-9,?=3095?=1862G?,?=0142624,,,,,?,?,最省電幾何,G?,?,11高度?半徑,2電流磁鐵,212電流密度-1均勻分布,電流磁鐵-10,磁場(chǎng)~幾何,細(xì)導(dǎo)線,,,2電流磁鐵,212電流密度-2徑向分布,電流磁鐵-11,電流密度JRI/R,,,,,,,,,,,FABRY因子,BITTER線圈,2電流磁鐵,212電流密度-2徑向分布,電流磁鐵-12,?=6423?=2146G?,?=0166461,,,,,?,?,最省電幾何,G?,?,17高度?半徑,2電流磁鐵,212電流密度-2徑向分布,電流磁鐵-13,磁場(chǎng)~幾何,BITTER線圈,,,2電流磁鐵,212電流密度-2徑向分布,電流磁鐵-14,電流分布JRI/R,BITTER線圈,單匝(超強(qiáng)脈沖磁場(chǎng)),多匝(圓環(huán)片),,,銅導(dǎo)線的截面積再算磁場(chǎng),銅導(dǎo)線的電流密度,不發(fā)熱~10A/MM2,前面的例子,最省電幾何,2電流磁鐵,212電流密度-3GAUME分布,電流磁鐵-15,電流分布JRI/R?FZ,GAUME線圈,,,,,,,,,厚度漸變圓環(huán)片,,,,,2電流磁鐵,212電流密度-3GAUME分布,電流磁鐵-16,電流分布,GAUME線圈,FABRY因子,LEGENDRE第一類橢圓積分,2電流磁鐵,212電流密度-3GAUME分布,電流磁鐵-17,?=7757?38G?,?=0185417,,,,?,?,最省電幾何,G?,?,,,2電流磁鐵,212電流密度-3GAUME分布,電流磁鐵-18,磁場(chǎng)~幾何,GAUME線圈,,,2電流磁鐵,212電流密度-4梯形分布,電流磁鐵-19,電流密度JRI/R2,FABRY因子,等腰梯形截面線圈,,,,,,,,,,,,,,,A,,?A,,2?A,?,2電流磁鐵,212電流密度-4梯形分布,電流磁鐵-20,電流密度JRI/R2,等腰梯形截面線圈,,,A,,,,,,,,,?A,2?A,,?,2電流磁鐵,212電流密度-4梯形分布,電流磁鐵-21,等腰梯形截面線圈,,,2電流磁鐵,212電流密度-5最佳分布,電流磁鐵-22,HZIJLSTRAEXPERIMENTALMETHODSINMAGNETISMGENERATIONANDCOMPUTATIONOFMAGNETICFIELDSPAGE53~PAGE55,最大磁場(chǎng),相同的能耗,2電流磁鐵,212電流密度-5最佳分布,電流磁鐵-23,如果A1和A2滿足EULER方程,,,,,,,2電流磁鐵,212電流密度-5最佳分布,電流磁鐵-24,,?,?,電流密度等高線圖,MAXWELLKELVIN,2電流磁鐵,212電流密度-5最佳分布,電流磁鐵-25,FABRY因子,最省電幾何,2電流磁鐵,212電流密度-5最佳分布,電流磁鐵-26,FABRY因子,2電流磁鐵,212電流密度-5最佳分布,電流磁鐵-27,線圈幾何因子,2電流磁鐵,212電流密度-5最佳分布,電流磁鐵-28,線圈幾何因子,2電流磁鐵,212電流密度總結(jié),電流磁鐵-29,,2電流磁鐵,212電流密度總結(jié),電流磁鐵-30,,均勻,BITTER,GAUME,最佳,等腰梯形,2電流磁鐵,213螺線管,電流磁鐵-31,一根細(xì)導(dǎo)線繞制的單層圓柱形線圈,=由元電流線圈連接而成的線圈,單層螺線管,無限長(zhǎng)單層螺線管,單層螺線管中心,,B=B0/2,總長(zhǎng)度L;總匝數(shù)N,電流為I0,2電流磁鐵,213螺線管,電流磁鐵-32,一根細(xì)導(dǎo)線繞制的多層圓柱形線圈,=由元電流線圈連接而成的線圈,多層螺線管電流均勻分布,總長(zhǎng)度L;總匝數(shù)N,電流為I0,2電流磁鐵,213螺線管,電流磁鐵-33,一根粗導(dǎo)線繞制的單層圓柱形線圈,總長(zhǎng)度L;總匝數(shù)N,電流為I0,單層螺線管電流徑向分布,2電流磁鐵,213螺線管,電流磁鐵-34,一根粗導(dǎo)線繞制的多層圓柱形線圈,總長(zhǎng)度L;總匝數(shù)N,總層數(shù)M,每一層匝數(shù)NI,電流為I0,多層螺線管電流徑向分布,2電流磁鐵,213螺線管-磁場(chǎng),螺線管軸線上的磁場(chǎng)為,,,,,,Z,,,,,L=L/2,L,,,,,A,K為線圈常數(shù),電流磁鐵-35,2電流磁鐵,214HELMHOLTZ線圈,一對(duì)結(jié)構(gòu)相同的薄圓線圈同軸串聯(lián)、線圈之間的距離等于線圈半徑A。單個(gè)線圈匝數(shù)為N;電流強(qiáng)度為I0。,內(nèi)部任意一點(diǎn)PZ,Y的磁場(chǎng)為,線圈中心O0,0的磁場(chǎng)為,電流磁鐵-36,2電流磁鐵,214HELMHOLTZ線圈,電流磁鐵-37,實(shí)際HELMHOLTZ線圈圓線圈?螺旋線圈,螺距2P;半徑R?平均半徑;距離L?偏離半徑A;線圈的層數(shù)?多層,層數(shù)M,內(nèi)部任意一點(diǎn)PZ,Y的磁場(chǎng)的一般表達(dá)式為,參見計(jì)量測(cè)試技術(shù)手冊(cè)?第7卷電磁學(xué)表7-5,,2電流磁鐵,214線圈對(duì)-均勻性,電流磁鐵-38,(I)圓形元電流線圈對(duì),在線圈對(duì)的軸線上(0,Z)處的磁場(chǎng)強(qiáng)度,,,,,D,,,A,A,Z,,2電流磁鐵,214線圈對(duì)-均勻性,電流磁鐵-39,(I)圓形元電流線圈對(duì),,,,,D,,,A,A,Z,線圈對(duì)的軸線中心對(duì)稱性只有偶次項(xiàng),HELMHOLTZ條件D=A,二階導(dǎo)數(shù),,,,2電流磁鐵,214線圈對(duì)-均勻性,電流磁鐵-40,(I)圓形元電流線圈對(duì),,,,DA,,A,Z,HELMHOLTZ條件D=A,,,A,,,球諧函數(shù)展開,,雙檢測(cè)線圈信號(hào)反向,,,2電流磁鐵,214線圈對(duì)-均勻性,電流磁鐵-41,(II)矩形元電流線圈對(duì),在線圈對(duì)的軸線上(0,Z)處的磁場(chǎng)強(qiáng)度,,,,,D,,,2A,2B,Z,,,,,,,,X,Y,,,,,2電流磁鐵,214線圈對(duì)-均勻性,電流磁鐵-42,(II)矩形元電流線圈對(duì),,,,,D,,,2A,2B,Z,,,,,,,,X,Y,HELMHOLTZ條件,二階導(dǎo)數(shù),,2電流磁鐵,214線圈對(duì)-均勻性,電流磁鐵-42,(II)矩形元電流線圈對(duì),,,,,D,,,2A,2A,Z,,,,,,,,X,Y,方形元電流線圈對(duì)的HELMHOLTZ條件,中心位置的磁場(chǎng),2電流磁鐵,214線圈對(duì)-均勻性,電流磁鐵-43,(III)更均勻的磁場(chǎng),圓形元電流線圈,四階導(dǎo)數(shù),六階導(dǎo)數(shù),兩對(duì)線圈,三對(duì)線圈,,2電流磁鐵,214線圈對(duì),電流磁鐵-44,(III)更均勻的磁場(chǎng),圓形元電流線圈對(duì),兩對(duì)線圈,,,,D1,Z,,,A2,,A1,,,D2,,,,,,MAXWELL,HELMHOLTZ,2電流磁鐵,214線圈對(duì)-兩對(duì)線圈,電流磁鐵-45,(III)更均勻的磁場(chǎng),圓形元電流線圈,二階導(dǎo)數(shù)與四階導(dǎo)數(shù)同時(shí)為零(匝數(shù)匹配),,,HELMHOLTZ條件,,2電流磁鐵,214線圈對(duì)-兩對(duì)線圈,電流磁鐵-46,(III)更均勻的磁場(chǎng),圓形元電流線圈,“意外”收獲二階、四階、六階導(dǎo)數(shù)同時(shí)為零,,,,2電流磁鐵,214線圈對(duì)-梯度磁場(chǎng),電流磁鐵-47,(IV)(串聯(lián)反接)反(接)HELMHOLTZ線圈,圓形元電流線圈,,,,,,D,,,A,A,Z,,滿足HELMHOLTZ條件時(shí)DA,串聯(lián)反接檢測(cè)線圈,2電流磁鐵,214線圈對(duì)-梯度磁場(chǎng),電流磁鐵-48,(IV)(串聯(lián)反接)反(接)HELMHOLTZ線圈,圓形元電流線圈,,,,,,D,,,A,A,Z,,串聯(lián)反接檢測(cè)線圈,,最均勻,2電流磁鐵,215超導(dǎo)磁體,電流磁鐵-49,(I)超導(dǎo)導(dǎo)線,2電流磁鐵,215超導(dǎo)磁體,電流磁鐵-50,(I)超導(dǎo)導(dǎo)線,2電流磁鐵,215超導(dǎo)磁體,電流磁鐵-51,(II)超導(dǎo)磁體的磁場(chǎng),A多層螺線管電流均勻分布,B線圈對(duì)分立(劈裂)磁體,B0=?0KI,2電流磁鐵,215超導(dǎo)磁體,電流磁鐵-52,(III)超導(dǎo)磁體的經(jīng)濟(jì)性,,?=3095?=1862G?,?=0142624,螺線管,體積最小,,,,,,2A,,,,2?A,,,,2?A,,B0=?0KI0,2電流磁鐵,215超導(dǎo)磁體,電流磁鐵-53,(IV)超導(dǎo)磁體的設(shè)計(jì),螺線管,NBTI線(9T),大均勻區(qū),專業(yè)化,6TESLASUPERCONDUCTINGDIPOLEMAGNET,1981年8月31日,美國(guó)ARGONNE國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LEMONT),ITWASABOUT22FEETLONG,135FEETWIDE,16FEETTALLANDWEIGHED200TONS,2電流磁鐵,216脈沖磁場(chǎng),電流磁鐵-54,螺線管、大電流。B=?0KI0,K為線圈常數(shù)。,非破壞性(脈沖、穩(wěn)恒)、破壞性(單匝),1960年,美國(guó)MIT建立強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室(HML,F(xiàn)BITTER),25T。,2電流磁鐵,216脈沖磁場(chǎng),電流磁鐵-55,2電流磁鐵,216脈沖磁場(chǎng)-特殊性,電流磁鐵-56,1、脈沖持續(xù)時(shí)間?T,取決于磁體能夠承受的焦耳熱,波形因子線性3;正弦2;平臺(tái)1,紙上談兵,2電流磁鐵,216脈沖磁場(chǎng)-特殊性,電流磁鐵-57,2、磁場(chǎng)強(qiáng)度-抗壓強(qiáng)度、破壞性,取決于磁體能夠承受的壓力,紙上談兵,MAXWELLSTRESSHOOPSTRESS,2電流磁鐵,216脈沖磁場(chǎng)-特殊性,電流磁鐵-58,2、磁場(chǎng)強(qiáng)度-抗壓強(qiáng)度、破壞性,取決于磁體能夠承受的壓力,紙上談兵,2電流磁鐵,216脈沖磁場(chǎng)-特殊性,電流磁鐵-59,3、組合(電阻線圈超導(dǎo)線圈),4、破壞性(一次性、單匝),5、測(cè)量技術(shù)(標(biāo)定),中國(guó)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室,世界著名DC強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室,銅質(zhì)線圈,銅質(zhì)線圈+超導(dǎo)磁體,中國(guó)科學(xué)院合肥等離子體物理研究所,日本大阪大學(xué)極限科學(xué)研究中心超強(qiáng)磁場(chǎng)分部HTTP//WWWRCEMOSAKAUACJP/RESEARCH_MAGNJHTML,LISTOFPULSEDFIELDFACILITIESOFTHEWORLD,LISTOFPULSEDFIELDFACILITIESOFTHEWORLD,2電流磁鐵,22有磁芯電流線圈,電流磁鐵-60,(I)電磁鐵帶有軟磁磁芯的螺線管,極頭材料純鐵215TFE-CO合金24T,極頭遠(yuǎn)離飽和磁化時(shí),,最高磁場(chǎng),,,,線圈NI,,線圈靠近極頭間隙軛鐵分為兩個(gè)支路,,,,,,,,2LG,,,,2電流磁鐵,22有磁芯電流線圈,電流磁鐵-61,(I)電磁鐵,,,最大磁場(chǎng),均勻磁場(chǎng),A,B,,最大磁場(chǎng),,LM,2電流磁鐵,22有磁芯電流線圈,電流磁鐵-62,(I)螺繞環(huán)環(huán)形螺線管,在與線圈軸線同心的圓環(huán)上,圓形截面,矩形截面,3其它磁場(chǎng),自然界存在的磁場(chǎng)(生物、天體),人類典型心磁場(chǎng)?10-10T人類典型腦磁場(chǎng)?510-12T外空間(OUTERSPACE)10-10T~10-8T地球表面210-5T~510-5T太陽黑子(SUNSPOT)~10T白矮星(WHITEDWARF)102T~103T中子星(NEUTRONSTAR)106T~108T磁星(MAGNETAR)108T~1011T理論預(yù)言最大磁場(chǎng)~1013T1016T,磁場(chǎng)的產(chǎn)生,人類可以操控的磁場(chǎng)范圍-低場(chǎng),最低磁場(chǎng)?0T,當(dāng)??0時(shí),K?1?B?0,,屏蔽,可能性,磁性材料球殼的屏蔽效果,相對(duì)磁導(dǎo)率?/?0,球殼內(nèi)磁場(chǎng)B/?0H,可能性,,磁場(chǎng)的產(chǎn)生,人類可以操控的磁場(chǎng)范圍-低場(chǎng),最低磁場(chǎng)?0T,補(bǔ)償、抵消,磁場(chǎng)的測(cè)量,,H0,H1,可能性,磁場(chǎng)的產(chǎn)生,人類可以操控的磁場(chǎng)范圍-強(qiáng)場(chǎng),超強(qiáng)磁場(chǎng)?102T~103T,復(fù)合(HYBRID)強(qiáng)磁場(chǎng),經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性,有阻強(qiáng)磁場(chǎng)的費(fèi)用?使用磁場(chǎng)2運(yùn)行時(shí)間+維護(hù),超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)的費(fèi)用?維持零阻運(yùn)行時(shí)間+預(yù)冷,最高磁場(chǎng),資源,~101MW,液氦、液氮,,NHMFLHYBRIDMAGNET45T,來自NHMFL網(wǎng)頁僅為教學(xué)使用,
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上傳時(shí)間:2024-01-07
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