技術領域

本發明總地涉及永磁技術領域，具體涉及一種開口式永磁裝置。

背景技術

在磁體應用中，需要產生磁場強度高、均勻性好，而且可以抵抗環境溫度對磁場強度影響，因此，對于這樣一些需求進行磁路設計非常重要。比如，在同步輻射光源設計中需要二極磁場組件作為的核心部件，要求帶電粒子通過區域的磁場強度、均勻度越高越好，抵抗環境溫度影響的能力越強越好。《Magnets for the ESRF Diffraction-Limited Light Source Project》中提到了一種用于同步輻射光源的梯度二級永磁體結構，如圖1所示，其橫截面結構呈C型，上下對稱。如圖1所示，在導磁極頭10周圍分布有圖示方向的永磁體20，導磁軛鐵40包裹在永磁體20的外圍，永磁體20和導磁軛鐵40之間采用非導磁材料30填充，采用此結構可以在上下導磁極頭之間形成帶電粒子偏轉需要的二極磁場50。

此種結構，在恒定溫度下，永磁體成品的剩磁是固定的，組裝后形成的二極磁場50的場強也是固定的，很難再不影響工作區域場強的條件下對其進行調整。整個組件受到裝配精度、導磁極頭10的表面粗糙度、導磁極頭10的材質的均勻性和兩側磁體的磁性能的一致性的影響，最終形成的二極磁場50工作區域的均勻度極易超標，且難以調整。永磁體的矯頑力和剩磁是隨著溫度的升高而降低的，二極磁場50使用時希望在溫度變化時保持恒定，圖1所示結構的二極磁場50工作區域的場強受溫度波動的影響難以擺脫。

發明內容

本發明的目的在于提供一種開口式永磁裝置，包括導磁極頭、永磁體和場強調整片；所述永磁裝置的橫截面為C型結構；

所述導磁極頭采用軟磁導磁性材料，包括上導磁極頭和下導磁極頭；所述永磁體固定于所述上導磁極頭和所述下導磁極頭之間，分別與所述上導磁極頭和所述下導磁極頭接觸，并將所述上導磁極頭和所述下導磁極頭隔開；所述場強調整片采用導磁性材料制作，設于所述永磁體的四周，分別與所述上導磁極頭和所述下導磁極頭相連接；所述上導磁極頭、所述永磁體和所述下導磁極頭形成主磁路；所述場強調整片、所述上導磁極頭、所述永磁體和所述下導磁極頭形成調整磁路。

進一步地，還包括支撐梁，所述支撐梁分別與所述上導磁極頭和所述下導磁極頭緊固連接，用于加固所述永磁裝置的C型結構；所述支撐梁采用非強導磁性材料。

進一步地，所述支撐梁與所述導磁極頭之間通過定位銷定位，通過螺釘緊固連接。

進一步地，所述場強調整片為短路片，所述短路片能夠通過調整其尺寸、數量或材質對所述調整磁路的磁通量進行調整。

進一步地，所述場強調整片為溫度補償片，所述溫度補償片為片狀，所述溫度補償片的磁導率在使用溫度范圍內隨溫度的升高而降低。

進一步地，還包括調場板，所述調場板采用導磁性材料，位于所述永磁裝置C型開口的兩側，與所述導磁極頭的側面相接觸；所述調場板用于調整所述導磁極頭間的磁場強度。

進一步地，所述調場板為片狀，可沿所述導磁極頭的側面上下移動。

進一步地，所述永磁體有多個，多個所述永磁體的磁極方向一致。

進一步地，所述上導磁極頭、所述下導磁極頭的形狀均為凹型。

本發明還提供一種開口式永磁裝置的場強調整方法，采用上述的開口式永磁裝置，包括：

步驟S1、將所述永磁裝置組裝完成，在所述永磁裝置的C型開口處產生工作氣隙場；

步驟S2、將所述工作氣隙場的場強與所需場強進行比對，通過所述場強調整片對所述調整磁路的磁通量進行調整，若所述工作氣隙場的場強較大，則增大所述調整磁路的磁通量；若所述工作氣隙場的場強較小，則減小所述調整磁路的磁通量。

進一步地，通過改變所述永磁裝置中所述永磁體的數量或體積，以改變所述工作氣隙場的場強。

采用本發明的開口式永磁裝置，通過場強調整片對通過調整磁路的磁通量的改變，完成對主磁路磁通量的調整，進而改變工作氣隙場處的場強大小。通過短路片的外形尺寸、數量或材質的調整，能夠改變調整磁路的磁通量的大小，進而改變工作氣隙場處的場強大小；通過溫度補償片的磁導率隨溫度的變化，改變調整磁路的磁通量，完成工作氣隙場處場強大小的調整。通過調場板的上下調整，使得在導磁極頭處發散的磁力線得到集聚，從而提高工作區域氣隙場的均勻性；通過調整支撐梁的定位銷和螺絲，對上極頭和下極頭的平行度進行微調，從而改善磁場均勻性。

附圖說明

圖1為現有二級永磁體裝置的原理圖；

圖2為本發明開口式永磁裝置的原理圖；