1.概述
梯度磁場已在磁法勘探、磁性探傷、考古挖掘、沉船探測、生物磁學(xué),以及軍事科研、及人體磁場測量等諸多領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。工程上的實(shí)驗(yàn)研究,往往是不可缺少的,磁場梯度線圈,對(duì)于磁場梯度測量儀的校準(zhǔn)或科學(xué)上和工程上的實(shí)驗(yàn)研究,往往是不可缺少的。
眾所周知,地球本身就是一個(gè)大磁體,它產(chǎn)生的磁場不均勻,其大小和方向隨位置變化;由于地下埋藏著礦石,或者存在其它鐵磁物體,將會(huì)引起局部磁 場畸變;人體具有磁場,不同部位的場強(qiáng)不一樣,而且隨經(jīng)絡(luò)狀態(tài),心臟和大腦的活動(dòng)而變化.心磁圖和腦磁圖對(duì)于研究人體生理活動(dòng)與病變起著重要作用,它巳成為當(dāng)前生物磁學(xué)最 為活躍的領(lǐng)域之一;在軍事科學(xué)方面,研究飛彈在梯度磁場中的運(yùn)行情況,能夠獲得許多有用信息,所有這些都涉及到梯度磁場的建立和測量問題。
產(chǎn)生磁場梯度的方法包括兩類,一類是選擇一塊地磁環(huán)境平穩(wěn)的區(qū)域,在測線上放置鐵塊產(chǎn)生鐵磁異常,用作磁梯度的測試,該方法需要的測試空間比較大,而且地磁環(huán)境平穩(wěn)的區(qū)域也不容易找到;另一類是利用通電線圈產(chǎn)生磁場梯度,該方法占用空間小,測試靈活,但是磁場梯度受線圈形狀、距離、電流等因素的影響,需要精心設(shè)計(jì),磁場梯度通常采用反亥姆霍茲線圈和梯度場麥克斯韋線圈的設(shè)計(jì)方法。
梯度場麥克斯韋線圈產(chǎn)生的磁場是由兩個(gè)非線性磁場的矢量疊加而成,由梯度場麥克斯韋線圈的解析解,然后利用數(shù)值模擬該梯度場麥克斯韋線圈的磁場分布,使解的形式直觀化、可視化,得到該線圈在xoy 平面上的磁場強(qiáng)度分布、磁場梯度分布及等值線圖,設(shè)計(jì)出磁場梯度值的梯度場麥克斯韋線圈.通過與反亥姆霍茲線圈產(chǎn)生的磁場梯度進(jìn)行比較,在相同的線圈匝數(shù)、激勵(lì)電流和線圈半徑條件下,梯度場麥克斯韋線圈產(chǎn)生的磁場梯度均勻區(qū)域比反亥姆霍茲線圈產(chǎn)生的磁場梯度均勻區(qū)域大,且磁場梯度的均勻性也優(yōu)于反亥姆霍茲線圈。
2.主要技術(shù)參數(shù)
2.1 亥姆霍茲線圈
工作電流:0-140A
工作電壓:0-100V
功 率: <14kW
亥姆霍茲線圈內(nèi)徑:290(可定制)
亥姆霍茲線圈磁場:1200Gs (可定制)
冷卻方式:強(qiáng)制水冷
2.2MAXWELL梯度線圈
工作電流:0-160A
工作電壓:10V
功 率:2kVA
梯度線圈內(nèi)徑:150(可定制)
梯 度 磁 場:0-3 T/m(可定制)
冷 卻 方 式:強(qiáng)制水冷
外 形 尺 寸:1000*720*720
重量:400kg