一种电磁铁磁场波形合成方法及其装置制造方法及图纸

技术编号:8634210 阅读:202 留言:0更新日期:2013-04-27 18:40
本发明专利技术公开了一种电磁铁磁场波形合成方法,将两个或两个以上的励磁线圈缠绕在同一个铁芯上,每个线圈使用不同的电流源供电,每个线圈产生不同的磁场波形,磁场相互叠加合成磁场波形。电磁铁磁场波形合成装置包括励磁线圈、铁芯、电流源,两个或两个以上的励磁线圈置于同一个铁芯上,励磁线圈分别与不同的电流源连接。该发明专利技术提供了一种磁场波形调整简单快捷,可以产生各种复杂组合波形的电磁铁磁场波形合成方法及其装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加速器
,特别涉及一种电磁铁磁场波形合成方法及其装置。技术背景电磁扫描磁铁是粒子加速器常用的元件,它将加速器输出的束流进行扫描。粒子 加速器产生的束流有电子束和重粒子束,电子束可用于物品辐照,重粒子束可用于放射医 疗等。这些应用往往对扫开的束流均匀度由很高的要求。提高束流扫描均匀度的一个方法 就是改善扫描电磁铁的磁场波形,这相应地对电磁铁的励磁电流波形提出了要求。传统的做法是直接用功率电源产生所需要的电流波形。实践应用对电流波形有特 殊要求,例如为获得较好的扫描均匀度,要求的电流波形为正弦波与三角波的叠加。这对功 率电源提出了很高的要求,实现难度很大,而且波形的形状调整很困难。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术中直接使用功率电源合成电流波形的做法,提供了一种磁 场波形调整简单快捷,可以产生各种复杂组合波形的电磁铁磁场波形合成方法及其装置。为了解决上述技术问题,本专利技术是通过以下技术方案实现的一种电磁铁磁场波形合成方法,将两个或两个以上的励磁线圈缠绕在同一个铁芯上, 每个线圈使用不同的电流源供电,每个线圈产生不同的磁场波形,磁场相互叠加合成磁场 波形。进一步,一种电磁铁磁场波形合成装置,它包括励磁线圈、铁芯、电流源,两个或两 个以上的励磁线圈置于同一个铁芯上,励磁线圈分别与不同的电流源连接。进一步,将两个励磁线圈缠绕在同一铁芯上,其中将一个励磁线圈缠绕多的匝数, 另一个励磁线圈缠绕少的匝数。进一步,所述的每个线圈的电磁参数可以独立调整和设计。进一步,所述的励磁线圈为两个,其中一个励磁线圈匝数多,另一个励磁线圈匝数 少。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是本专利技术采用两个或多个励磁线圈缠绕在同一个铁芯上,每个线圈使用不同的电流源供 电,每个线圈电磁参数、电流幅值可以独立调整和设计,只需要使用标准的电流就可以产生 各种复杂组合波形,打破了传统方法中直接使用功率电源合成波形的做法,合成波形简单, 易于调节,操作简便。附图说明图1电磁铁磁场波形合成装置 I铁芯、2励磁线圈、3电流源。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述本专利技术将两个或多个励磁线圈2缠绕在同一个铁芯I上,每个励磁线圈2用不同的电 流源3供电,根据实际需要输入不同的标准电流波形。每个线圈2电流可以产生与其波形 相应的磁场波形,所有产生的磁场叠加在一起,从而形成一个总的复杂的磁场波形。高功率电子辐照加速器将电子束均匀扫描所需要的理想的励磁电流波形为正弦 波和三角波的叠加,因此本实施例中扫描电磁铁的线圈2采用两组,两组励磁线圈2置于同 一个铁芯I上,励磁线圈2分别与不同的电流源3连接。如图1所示,其中一组输入标准正 弦波,另一组输入标准三角波电流波形。这两个波形的电流产生的磁场叠加在一起,形成所 需要的磁场扫描波形。为了获得标准的正弦电流波形,一般需要较大的电感,与电容形成谐振回路,因此 需要扫描磁铁的线圈匝数较多。而标准三角电流波形希望电路中的电感越小越好,以便减 小指数波形的衰减时间常数,这就要求线圈的匝数越少越好,如图1所示,一个励磁线圈2 的匝数多,另一个励磁线圈2的匝数少,用两个线圈完成两种波形的输入,可以根据上述参 数的需求分别予以设计。本实施例中标准电流波形的产生简单,可以很容易地产生各种复杂组合波形。对 于每个线圈2,其电磁参数可以独立调整和设计,非常有利于减小标准波形的产生难度,也 会降低线圈之间的相互影响。对于每个线圈2,其电流幅值可以独立调节,这就相应调整了 不同磁场波形之间的比例关系,从而调整了总磁场波形的形状。当电子束的扫描范围不同 时,为获得均匀的扫描,所需要的正弦波和三角波的幅值比例就不同。采用两个线圈2输入 两种波形,可以很方便地调节这个比例关系,这在加速器调试阶段是非常方便和有利的。本专利技术除了用于电磁扫描磁铁,还可用于电磁感应加速器,回旋加速器等对磁场 波形有特殊要求的场合。显然,上述的实施例是为了更好的解释本专利技术,而不是对本专利技术权利要求保护范 围的限制,如果本领域的技术人员按照本专利技术的构思,使用多个励磁线圈2缠绕在同一铁 芯I合成磁场波形的思路,设计不同铁芯I结构或不同线圈2结构,也属于本专利技术请求保护 的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁铁磁场波形合成方法,其特征在于,将两个或两个以上的励磁线圈缠绕在同一个铁芯上,每个线圈使用不同的电流源供电,每个线圈产生不同的磁场波形,磁场相互叠加合成磁场波形。

【技术特征摘要】
1.一种电磁铁磁场波形合成方法,其特征在于,将两个或两个以上的励磁线圈缠绕在同一个铁芯上,每个线圈使用不同的电流源供电,每个线圈产生不同的磁场波形,磁场相互叠加合成磁场波形。2.根据权利要求1所述的一种电磁铁磁场波形合成方法,其特征在于,将两个励磁线圈缠绕在同一铁芯上,其中将一个励磁线圈缠绕多的匝数,另一个励磁线圈缠绕少的匝数。3.根据权利要求1所述的一种电磁铁磁场...

【专利技术属性】
技术研发人员:李金海吕卫星
申请(专利权)人:中国原子能科学研究院
类型:发明
国别省市:

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