圆柱型Halbach磁体匀场线圈

摘要

本发明提供了一种用于圆柱型Halbach磁体(俗称魔环式磁体)的匀场线圈设计的目标场方法。本发明设计的各阶次匀场线圈分别固定于这种永磁体内侧各个同轴圆柱面上。对图3～图10所示闭合环线在适当位置切割成为“开环”后，临近开环相继串联最后形成一个阶次匀场线圈。每一阶次匀场线圈通入电流后在磁体中心感兴趣区内产生精确的相应阶次谐波磁场。设计时流函数的取值满足线圈磁场偏离目标谐波场不超过一定阈值，并且线圈功耗函数达到最小值，流函数的等值线投影得到导线分布。本发明设计的各阶次谐波匀场线圈，通入适当反向电流后能精确抵消磁场中的有害谐波成分，达到对魔环式永磁体横向磁场Bx匀场的目的，同时具备线圈功耗低，匀场效率高的特点。

主权项

1.一套匀场线圈用在一个高分辨永磁磁体NMR谱仪中，谱仪构造如下：一个圆柱形Halbach磁体(又称魔环磁体)由8n(n＝1，2，…)块等同磁钢(截面为矩形或梯形)规则排列围绕在一个圆柱面上，各块磁钢被均匀磁化，其磁化强度M₀的方向(若采用圆柱坐标系(o-ρ，φ，z)描写)遵循规律；有一个圆柱形或8面棱柱形金属外壳包括住磁钢，形成中空柱形磁体，在圆柱形空腔内产生近似均匀的横向磁场；在空腔内紧贴内壁依次安置若干个同轴柱面匀场线圈包括3个一阶梯度线圈；在剩余净空腔装入RF线圈，RF线圈内空间放置NMR样品试管。