本公开涉及一种永磁装置，包括：永磁体；两个第一磁轭，分别从永磁体的两极延伸并在末端形成气隙磁场；以及第二磁轭，两端分别与各自对应的第一磁轭留有间隙，第二磁轭配置为能够接近或远离第一磁轭移动，永磁装置具有：第一磁路，磁力线从永磁体的N极出发，经由两个第一磁轭以及气隙磁场回到永磁体的S极；和第二磁路，磁力线从N极出发，经由两个第一磁轭、第二磁轭以及两个间隙回到S极。通过移动第二磁轭这一简单操作，使得第二磁轭和第一磁轭的间隙变化，而由于磁阻对气体间隙的变化比较敏感，间隙的变化可以显著改变第二磁路的磁阻，进而显著改变第二磁路和第一磁路的磁通量，使气隙磁场的场强可以在很大范围内调整。
【技术实现步骤摘要】
永磁装置
本公开涉及永磁
，具体地，涉及一种永磁装置。
技术介绍
永磁装置主要是由能够提供均匀单向的气隙磁场的二极磁铁构成，该气隙磁场能够对带电粒子产生洛伦兹力，迫使运动的带电粒子发生偏转，从而达到控制粒子束运行轨迹的目的。该技术可以应用在正负粒子对撞机中时，控制两束正负粒子精确对撞。但在实际应用中，由于对撞机的轨道长达数十公里乃至上百公里，因此每个对撞机需要成千上万个二极磁铁对粒子束的运行轨道进行调控，并实现粒子最终的精准对撞，从而使对撞效率达到最高。为了实现粒子的精准对撞，需要确保这些二极磁铁的气隙磁场场强的均匀性及稳定性一致。然而，每个二极磁铁及其安装组件由于材质、尺寸公差以及各部件之间的装配公差的不同，使得性能不能达到完全相同，造成不同的二极磁铁之间的气隙磁场强度差超过控制粒子轨道所要求的不均匀度，这就使得粒子无法实现精准对撞，对撞效率无法达到最佳。此外，不同能量的粒子束所需的气隙磁场的强度也不同，这就需要永磁装置能够适应多种不同能量的粒子束。为了解决上述问题，中国专利技术专利申请CN108430149A公开了一种永磁装置，其基本结构如图1所示，两个永磁体910相对地设置在第一导磁磁轭911上，永磁体910分别连接有两个相对设置的导磁的极头912，两个极头912之间形成气隙磁场。第一导磁磁轭上连接有若干可拆卸移动的导磁调节块913,导磁调节块913在图1的垂直于图面的方向间隔设置有多个，且其移动方向为导磁调节块913面向极头912的一端接近或远离极头912，从而调节磁场强度。但由于其气隙磁场的调节需要依靠安装多组导磁调节块913，操作复杂，且调节场强的能力较小。中国专利技术专利申请CN107731446A公开了永磁装置，其基本结构如图2所示，永磁体920的两端连接第二导磁磁轭921，两个第二导磁磁轭921的末端形成气隙磁场。永磁体920上贴设有场强调整片922，该场强调整片922采用导磁性材料制作，设于永磁体的四周。使用不同配置方式的场强调整片922可以调整通过该场强调整片922的磁路的磁通量，从而完成对主磁路磁通量的调整，进而调整气隙磁场的场强大小。但由于场强调整片922的尺寸有限，其调节场强的范围较小。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种永磁装置，以解决相关技术中磁场的场强调整复杂，调节范围小的问题。为了实现上述目的，根据本公开的一种实施方式中，提供一种永磁装置，包括：永磁体；两个第一磁轭，分别从所述永磁体的两极延伸并在末端形成气隙磁场；以及第二磁轭，两端分别与各自对应的第一磁轭留有间隙，所述第二磁轭配置为能够接近或远离所述第一磁轭移动，所述永磁装置具有：第一磁路，磁力线从所述永磁体的N极出发，经由两个第一磁轭以及所述气隙磁场回到所述永磁体的S极；和第二磁路，磁力线从所述N极出发，经由两个第一磁轭、所述第二磁轭以及两个间隙回到所述S极。可选地，所述永磁体的侧面设置有第一温度补偿片，所述第一温度补偿片的两端从一个第一磁轭延伸至另一个第一磁轭，所述永磁装置还具有：第三磁路，磁力线从所述N极出发，经由两个第一磁轭和所述第一温度补偿片回到所述S极。可选地，所述第一磁路和所述第二磁路的主延伸部分分别设置在所述永磁体的两侧。可选地，两个第一磁轭分别贴设在所述永磁体上并与所述永磁体共同构造为C形结构；所述第二磁轭构造为开口朝向所述第一磁路的C形结构，所述第二磁轭的端面面向所述第一磁轭，并且所述第二磁轭配置为能够接近或远离所述第一磁轭平移。可选地，两个第一磁轭分别包括贴设在所述永磁体上的第一导磁段、从所述第一导磁段的末端分支成的第二导磁段和第三导磁段，其中，两个第一导磁段、两个第二导磁段以及所述永磁体共同构造为C形结构，两个第二导磁段之间形成所述气隙磁场；两个第一导磁段、两个第三导磁段以及所述永磁体共同构造为开口背向所述第一磁路的C形结构，两个第三导磁段的末端相对设置；所述第二磁轭构造为一字形结构，并且可转动地设置在两个第三导磁段之间，以能够接近或远离所述第三导磁段。可选地，所述第二磁轭的至少一个端面设置有第二温度补偿片。可选地，所述第二磁轭的侧面设置有第三温度补偿片。通过上述技术方案，永磁体产生的磁力线一部分流向第一磁路，产生工作用的气隙磁场，另一部分流向第二磁路，永磁体的磁通量等于第一磁路的磁通量和第二磁路的磁通量之和。通过移动第二磁轭这一简单操作，使得第二磁轭和第一磁轭的间隙变化，而由于磁阻对气体间隙的变化比较敏感，间隙的变化可以显著改变第二磁路的磁阻，进而显著改变第二磁路和第一磁路的磁通量，而由于磁场强度和磁通量正相关，从而可以显著改变气隙磁场的场强，使气隙磁场的场强可以在很大范围内调整。根据本公开的另一种实施方式，提供一种永磁装置，包括：永磁体；两个第一磁轭，分别从所述永磁体的两极延伸并在末端形成气隙磁场；以及第二磁轭，两端分别与各自对应的第一磁轭留有间隙，所述永磁装置具有：第一磁路，磁力线从所述永磁体的N极出发，经由两个第一磁轭以及所述气隙磁场回到所述永磁体的S极；和第二磁路，磁力线从所述N极出发，经由所述第二磁轭回到所述S极，所述永磁体从一个间隙延伸至另一个间隙，且配置为能够相对于所述间隙移动，以使得在所述第一磁路和所述第二磁路中的至少一者，磁力线经过所述间隙。可选地，所述第一磁轭构造为折线形结构，所述第二磁轭构造为C形结构，所述第二磁轭和两个第一磁轭围成矩形，其中，两个间隙形成在所述矩形的对边；所述永磁装置还包括两个第三磁轭，两个第三磁轭分别贴设在所述永磁体的两极并与所述永磁体共同构造为一字形结构，该一字形结构设置在所述矩形的内侧，所述一字形结构配置为在所述矩形的内侧平移或转动，以使所述一字形结构的端部接近所述第一磁轭而远离所述第二磁轭或者接近所述第二磁轭而远离所述第一磁轭。可选地，所述永磁体的侧面设置有第一温度补偿片，所述第一温度补偿片的两端从一个第三磁轭延伸至另一个第三磁轭，所述永磁装置还具有：第三磁路，磁力线从所述N极出发，经由两个第三磁轭和所述第一温度补偿片回到所述S极。通过上述技术方案，永磁体产生的磁力线一部分流向第一磁路，产生工作用的气隙磁场，另一部分流向第二磁路，永磁体的磁通量等于第一磁路的磁通量和第二磁路的磁通量之和。由于第一磁路和第二磁路的总磁阻由第一磁轭和第二磁轭之间的间隙大小决定，当该间隙大小不变时，上述的总磁阻相对变化很小，这里为计算及描述方便而忽略总磁阻的变化，即认为总磁阻不变。当永磁体移动时，第一磁路和第二磁路的子磁阻反向变化且变化幅度相同。通过移动永磁体这一简单操作，使得永磁体和第一磁轭以及第二磁轭的距离分别改变，由于磁阻对气体间隙的变化比较敏感，永磁体与第一磁轭的距离变化可以显著改变第一磁路的磁阻，进而显著改变第一磁路的磁通量，而由于磁场强度和磁通量正相关，从而可以显著改变气隙磁场的场强，使气隙磁场的场强可以在很大范围内调整。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种永磁装置，其特征在于，包括：/n永磁体(90)；/n两个第一磁轭(10)，分别从所述永磁体(90)的两极延伸并在末端形成气隙磁场(40)；以及/n第二磁轭(20)，两端分别与各自对应的第一磁轭(10)留有间隙(50)，所述第二磁轭(20)配置为能够接近或远离所述第一磁轭(10)移动，/n所述永磁装置具有：/n第一磁路，磁力线从所述永磁体(90)的N极出发，经由两个第一磁轭(10)以及所述气隙磁场(40)回到所述永磁体(90)的S极；和/n第二磁路，磁力线从所述N极出发，经由两个第一磁轭(10)、所述第二磁轭(20)以及两个间隙(50)回到所述S极。/n
【技术特征摘要】
1.一种永磁装置，其特征在于，包括：
永磁体(90)；
两个第一磁轭(10)，分别从所述永磁体(90)的两极延伸并在末端形成气隙磁场(40)；以及
第二磁轭(20)，两端分别与各自对应的第一磁轭(10)留有间隙(50)，所述第二磁轭(20)配置为能够接近或远离所述第一磁轭(10)移动，
所述永磁装置具有：
第一磁路，磁力线从所述永磁体(90)的N极出发，经由两个第一磁轭(10)以及所述气隙磁场(40)回到所述永磁体(90)的S极；和
第二磁路，磁力线从所述N极出发，经由两个第一磁轭(10)、所述第二磁轭(20)以及两个间隙(50)回到所述S极。
2.根据权利要求1所述的永磁装置，其特征在于，所述永磁体(90)的侧面设置有第一温度补偿片(60)，所述第一温度补偿片(60)的两端从一个第一磁轭(10)延伸至另一个第一磁轭(10)，所述永磁装置还具有：
第三磁路，磁力线从所述N极出发，经由两个第一磁轭(10)和所述第一温度补偿片(60)回到所述S极。
3.根据权利要求1或2所述的永磁装置，其特征在于，所述第一磁路和所述第二磁路的主延伸部分分别设置在所述永磁体(90)的两侧。
4.根据权利要求3所述的永磁装置，其特征在于，两个第一磁轭(10)分别贴设在所述永磁体(90)上并与所述永磁体(90)共同构造为C形结构；
所述第二磁轭(20)构造为开口朝向所述第一磁路的C形结构，所述第二磁轭(20)的端面面向所述第一磁轭(10)，并且所述第二磁轭(20)配置为能够接近或远离所述第一磁轭(10)平移。
5.根据权利要求3所述的永磁装置，其特征在于，两个第一磁轭(10)分别包括贴设在所述永磁体(90)上的第一导磁段(101)、从所述第一导磁段(101)的末端分支成的第二导磁段(102)和第三导磁段(103)，
其中，两个第一导磁段(101)、两个第二导磁段(102)以及所述永磁体(90)共同构造为C形结构，两个第二导磁段(102)之间形成所述气隙磁场(40)；
两个第一导磁段(101)、两个第三导磁段(103)以及所述永磁体(90)共同构造为开口背向所述第一磁路的C形结构，两个第三导磁段(103)的末端相对设置；
所述第二磁轭(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：王进东，史学伟，王湛，饶晓雷，胡伯平，
申请(专利权)人：北京中科三环高技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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