[发明专利]产生均匀磁场的增强补偿方法和装置及其使用方法

权利要求书

1.一种产生均匀磁场的增强补偿方法，设定磁场发生的空间V，空间V内所需磁场的目标工作磁通密度分别是B₁、B₂、……B_m，磁场的均匀度A₀，m为自然数；其特征在于：增强补偿方法如下：

1)根据磁场发生的空间V确定螺线管长度L、螺线管半径R，根据螺线管长度L、螺线管半径R和螺线管中通入的电流I，计算螺线管工作区磁通密度B；

其中：

μ₀为空气磁导率

n螺线管匝数

设空间V内的目标工作磁通密度为B_m，若B不等于B_m，调整螺线管匝数n和电流I，直至B等于B_m，且螺线管匝数n为自然数，记录电流I_m的大小、螺线管匝数n和电流I_m对应的目标工作磁通密度B_m；x是螺线管中心线上任意点到螺线管中心的距离；

保证螺线管匝数n不变，根据公式(1)计算目标工作磁通密度B₁对应的电流I₁、目标工作磁通密度B₂对应的电流I₂……目标工作磁通密度B_m-1对应的电流I_m-1；

2)根据步骤1)中螺线管长度L、螺线管半径R、螺线管匝数n及补偿绕组(6)制备用于产生均匀磁场增强补偿的装置；

3)用高斯计探头测量试品区不同位置测量点的磁通密度，根据试品区不同位置测量点的最大磁通密度B_max和最小磁通密度B_min计算试品区磁通密度的均匀度A，计算公式(2)如下：

A＝(B_max-B_min)/B_max×100％ (2)

若A大于A₀，利用公式(3)计算最大磁通密度B_max与目标工作磁通密度B_m的偏差⊿B₁，利用公式(4)计算最大磁通密度B_min与目标工作磁通密度B_m的偏差⊿B₂，

⊿B₁＝B_max-B_m (3)

⊿B₂＝B_min-B_m (4)

若⊿B₁>⊿B₂，则给位于B_max附近的绕组单元通入与螺线管电流I_m方向相反的补偿电流I_m1，补偿电流分辨率为1mA，从1mA开始由小到大设置，直到⊿B₁<⊿B₂；若⊿B₁<⊿B₂，则给位于B_max附近的绕组单元通入与螺线管电流I_m方向相同的补偿电流I_m2，同理，补偿电流分辨率为1mA，从1mA开始由小到大设置，直到⊿B₁>⊿B₂；每调整一次补偿电流，重新测量一次试品区不同位置测量点的磁通密度，直到A<A₀，并记录目标工作磁通密度为B_m时，绕组单元的通电个数、电流大小和电流方向；

4)根据步骤1)中计算的目标工作磁通密度B₁对应的电流I₁、目标工作磁通密度B₂对应的电流I₂……目标工作磁通密度B_m-1对应的电流I_m-1重复步骤3)，测量并记录目标工作磁通密度为B₁时绕组单元的通电个数、电流大小和电流方向，目标工作磁通密度为B₂时绕组单元的通电个数、电流大小和电流方向……目标工作磁通密度为B_m-1时绕组单元的通电个数、电流大小和电流方向。