[发明专利]用于塞曼效应实验中的永久磁铁装置

说明书

技术领域

    本发明主要涉及磁铁领域，尤其涉及一种用于塞曼效应实验中的永久磁铁装置。

背景技术

    目前，塞曼效应试验中所使用的强磁装置一般采用电磁铁装置，该系统包括电磁铁主体、稳定可调电源等部分。通过调节电源来改变电磁线圈的电流达到改变磁感应强度的目的。具有磁感应强度强且连续可调等优点。但是因为需要附加电源，电磁线圈中会有比较强的电流，会有安全隐患，线圈中的电流稳定性直接影响到磁场强度的稳定性，因为有电流，很容易有强的电场形成干扰，使得试验中存在有斯塔克效应干扰塞曼效应，影响实验结果和塞曼效应扣背景技术仪器的性能。这种系统且造价较高，制造难度较大，整个系统笨重，使用不方便。且其他永久磁铁系统要产生强磁场，需要的体积较大，重量大，使用中因磁铁体积较大，容易对附近其他电子系统和设备产生影响。

发明内容

    本发明的目的是提供一种简便、高稳定性的用于塞曼效应实验中的永久磁铁装置，该装置的磁场均匀性好，且体积小，重量轻，操作简单，使用方便，制作成本低，如有需要可外加磁屏蔽壳，减小磁铁对周围电子系统和设备等的干扰，可以通过调节磁铁对之间的距离实现磁感应强度的稳定连续可调等一系列优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

用于塞曼效应实验中的永久磁铁装置，其特征在于：包括有多块磁铁，其中一个长条形磁铁的端面为正方形，端面为正方形的长条形磁铁作为中间磁铁，中间磁铁的四周的四个长方形端面上分别垂直固定有多块磁铁，各长条形磁铁与中间磁铁的四周的四个长方形端面接触的极性相同。

所述的各长条形磁铁与中间磁铁的四周的四个长方形端面接触的极性可以同时为S极，也可以同时为N极。

所述的各长条形磁铁选用铷铁硼强磁性材料。

所述的各长条形磁铁通过组合后，使用不干扰磁性的铝合金固件固定，达到中间磁铁一个端面的磁场强度增强的效果。

所述的系统使用铝合金固件固定后，如果需要磁屏蔽，可外加磁屏蔽壳，减小磁铁系统对周围电子系统和设备的干扰。

本发明的原理是：

中间磁铁的磁场强度增强：根据磁通路原理，当各长条形磁铁与端面为正方形的长条形磁铁的四周的四个长方形端面接触的极性同时为S极时， S极最强；当各长条形磁铁与端面为正方形的长条形磁铁的四周的四个长方形端面接触的极性同时为N极时，N极最强。

本发明的优点是：

本发明磁场均匀性好，磁场强度大，且小巧轻便，操作简单，对周围环境影响小，可以实现磁感应强度的稳定连续可调等一系列优点，可以用于高校近代物理实验，也可用于塞曼效应扣背景技术的相关仪器中。

附图说明

图1为本发明的N极磁场强度增强的主视图。

图2为本发明的N极磁场强度增强的左视图。

图3为本发明的S极磁场强度增强的主视图。

图4为本发明的S极磁场强度增强的左视图。

图5为本发明的实施例1的结构示意图。

图6a为实施例2的单个磁铁的块状图。

图6b为实施例2的单个磁极的磁铁组装图。

图6c为实施例2的整体的组装图。

具体实施方式

如图1-4所示，用于塞曼效应实验中的永久磁铁装置，包括有多个长条形磁铁，其中一个长条形磁铁的端面为正方形，端面为正方形的长条形磁铁作为中间磁铁，中间磁铁的四周的四个长方形端面上分别垂直固定有多个长条形磁铁，各长条形磁铁与中间磁铁的四周的四个长方形端面接触的极性相同。

各长条形磁铁与中间磁铁的四周的四个长方形端面接触的极性可以同时为S极，也可以同时为N极。

各长条形磁铁选用铷铁硼强磁性材料。

各长条形磁铁通过组合后，使用不干扰磁性的铝合金固件固定，达到中间磁铁的磁场强度增强。外加磁屏蔽壳后，减小了磁场对周围电子系统和设备的干扰。

使用时，将两个组装好的磁铁组装到可调节距离的固定支架上，一个为长条形磁铁与中间磁铁的四周的四个长方形端面接触的极性为S极，另一个为长条形磁铁与中间磁铁的四周的四个长方形端面接触的极性为N极。

实施例1：

如图5所示，这样便可以产生很强的磁场，若用于高校近代物理塞曼效应实验，可将这两个做好的子系统装置固定到可以调节的支架上，通过支架来调节两个子系统装置间的距离，来实现磁场强度的连续可调，若用于光源的塞曼效应扣背景技术测量时，图5所示的装置磁场强度可以调节到适当的距离，且磁场强度均匀性好，强度稳定，能够满足仪器的需求。