Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Концентратор магнитного потока, состоящий из двух стержней с конусными наконечниками, выполненных из ферромагнитного текстурированного материала, которые образуют рабочий зазор, отличающийся тем, что конусные наконечники выполнены из сегментов, в текстурированном материале которых плоскость легкого намагничивания расположена так, что пересекает центральную ось концентратора в рабочем зазоре.

2. Концентратор по п. 1, отличающийся тем, что стержни выполнены с цилиндрическим хвостовиком, на котором расположены сегменты, выполненные в виде втулок.

3. Концентратор по п. 1 и 2, отличающийся тем, что стержни и наконечники выполнены из диспрозия.

Текст

Изобретение относится к области технического применения магнетизма, получения постоянных магнитных полей с высоким уровнем магнитной индукции. Создание сильных магнитных полей остается до настоящего времени актуальной задачей как для решения проблем магнетизма в фундаментальных исследованиях, так и для различных областей техники. Наиболее экономичным способом получения сильных постоянных магнитных полей является использование сверхпроводящих соленоидов с ферромагнитными концентраторами, размещенными по оси соленоида. ® В сверхпроводящих соленоидах с магнитной индукцией B e при использовании концентратора возникает ® ® ® ® добавка к полю Bк и в рабочем зазоре концентратора создается суммарное поле, равное B å = B e + B к . Известны концентраторы магнитного потока, которые выполнены из пермендюровых стержней с конусными наконечниками в виде насадок, изготовленных из поликристаллического диспрозия, или из сплава эрбий® гольмий-диспрозий, или из монокристаллического гербия [1]. В сверхпроводящем соленоиде при B e = 0,5... 4,0 ® Тл в рабочей зоне концентраторов удалось получить максимальное добавочное поле Bк max = 4,4 Тл. Известен также концентратор, изготовленный из массивной поликристаллической диспрозиевой заготовки с изотропным распределением зерен по кристаллографическим ориентациям. Конструктивно он выполнен так, что ® стержень и конусный наконечник монолитны [2]. В этом случае в магнитных полях B e = 6,0... 12,0 Тл получено ® добавочное поле Bк = 4,2 Тл. Наиболее близким техническим решением является концентратор, в котором стержень и конусный наконечник также монолитны, но изготовлены из поликристаллического текстурированного диспрозиевого прутка - заготовки так, что плоскость легкого намагничивания (002) ориентирована вдоль оси концентратора [3]. С ® ® помощью такого концентратора в полях B e = 4,0... 12,5 Тл дости гнуто добавочное поле Bк max = 5,0 Тл. Общим недостатком в конструкции аналогов и прототипа является принципиальное ограничение достижения ® максимальной величины добавочного поля Bк max . В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать концентратор магнитного потока путем изменения ориентации магнитных силовых линий в конусных сегментах, что обеспечивает повышение магнитной индукции в рабочем зазоре концентратора. Это позволяет обеспечить повышение работоспособности концентратора магнитного потока. Поставленная задача решается тем, что в концентраторе магнитного потока, состоящем из двух стержней с конусными наконечниками, выполненных из ферромагнитного текстурированного материала, которые образуют рабочий зазор, согласно предложенному изобретению, конусные наконечники выполнены из сегментов, в текстурированном материале которых плоскость легкого намагничивания расположена так, что пересекает центральную ось концентратора в рабочем зазоре. Предлагаемое изобретение поясняется фиг. 1 и 2. Концентратор состоит из 2-х идентичных стержней 1 с цилиндрическими хвостовиками 2, выточенными из текстурированных диспрозиевых прутков, в объеме которых плоскость легкого намагничивания (002) располагается параллельно оси стержня. Конусная часть наконечников выполнена в виде сегментов 3, изготовленных из таких же текстурированных диспрозиевых прутков. Стержни 1 концентратора были изготовлены из текстурированного прутка диаметром D = 38,7 мм и с хвостовиками 2 диаметром d = 2,5 мм, а конусные наконечники с углом при вершине 2 j = 96 o выполнены из 4-х отдельных сегментов 3. Конусные наконечники фиксируются на стержнях концентратора, как обычно, с помощью обоймы (на чертеже не показана). Угол выбран из известных условий создания максимальной концентрации магнитных силовых линий в рабочем зазоре концентратора [4]. Каждый сегмент вырезали из текстурированного прутка так, чтобы плоскость легкого намагничивания (002), параллельная оси прутка, располагалась приблизительно под углом a = j / 2 к оси стержня с хвостовиком. При такой ориентации плоскости намагничивания (002) в каждом конусном сегменте магнитные силовые линии, формируемые магнитными моментами, направлены преимущественно в рабочий зазор концентратора, ® что усиливает эффект концентрации магнитного потока и повышает величину магнитной индукции Bк в рабочем зазоре. Испытание концентратора при температуре 4,2 К в сверхпроводящем соленоиде с собственным магнитным ® ® полем Be = 2,0... 15,0 Тл показала, что достигнута максимальная индукция Bк max = 6,8 Тл, тогда как с такими же конструктивными размерами концентратор, изготовленный измонолитного текстурированного диспрозия ® (прототип), дал добавочное поле Bк max = 5,8 Тл; таким образом, в предлагаемом концентраторе добавочное, магнитное поле повышено на 17 % по сравнению с концентратором, изготовленным из сплошного монолитного диспрозиевого текстурированного прутка.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Magnetic flow concentrator

Автори англійською

Bulatov Oleksandr Serhiiovych, Horydov Srhii Ivanovych

Назва патенту російською

Концентратор магнитного потока

Автори російською

Булатов Александр Сергеевич, Горидов Сергей Иванович

МПК / Мітки

МПК: H01F 5/00

Мітки: потоку, концентратор, магнітного

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/2-1174-koncentrator-magnitnogo-potoku.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Концентратор магнітного потоку</a>

Подібні патенти