一種用于核磁共振教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的工字形永磁鐵裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種用于核磁共振教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的工字形永磁鐵裝置。本實(shí)用新型裝置包括磁鐵框架、亥姆霍茲線圈對、純鐵極靴、釹鐵硼磁鋼、可調(diào)節(jié)磁軛、內(nèi)六角螺釘、調(diào)節(jié)鎖緊螺釘和調(diào)節(jié)外頂螺釘；本裝置通過磁軛上六個(gè)調(diào)節(jié)螺絲來精細(xì)調(diào)節(jié)磁場均勻度；通過兩組亥姆霍茲線圈來進(jìn)一步達(dá)到勻場和調(diào)場的作用；釹鐵硼磁鋼經(jīng)過篩選配對，純鐵磁軛經(jīng)過精細(xì)研磨，來保證磁鐵裝置組件高均勻度。本裝置安裝方便、均勻度高，可以用于教學(xué)領(lǐng)域連續(xù)波核磁共振、脈沖核磁共振以及核磁共振成像實(shí)驗(yàn)儀中。
【專利說明】—種用于核磁共振教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的工字形永磁鐵裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于核磁共振教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的工字形永磁鐵裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]核磁共振教學(xué)實(shí)驗(yàn)在高等院校的近代物理實(shí)驗(yàn)以及普通物理實(shí)驗(yàn)中一直都是一個(gè)重要的內(nèi)容，而核磁共振實(shí)驗(yàn)儀的核心部件是一個(gè)能夠提供適當(dāng)強(qiáng)度、均勻性好、穩(wěn)定性強(qiáng)的磁鐵，隨著稀土材料應(yīng)用的發(fā)展，以釹鐵硼磁鋼為主體的永磁鐵裝置越來越受到重視，并得到了廣泛的研究和應(yīng)用。所以，目前國內(nèi)教學(xué)儀器領(lǐng)域，絕大多數(shù)都是用釹鐵硼永磁鐵裝置做成的低場核磁共振實(shí)驗(yàn)儀器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于核磁共振實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器中的穩(wěn)定度高、均勻性好、安裝調(diào)節(jié)方便的永磁鐵裝置。
[0004]本實(shí)用新型所提供的一種用于核磁共振教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的工字形永磁鐵裝置，包括磁鐵框架1、亥姆霍茲線圈對2、純鐵極靴3、釹鐵硼磁鋼4、可調(diào)節(jié)磁軛5、內(nèi)六角螺釘6、調(diào)節(jié)鎖緊螺釘7和調(diào)節(jié)外頂螺釘8，其中:
[0005]2個(gè)可調(diào)節(jié)磁軛5分別穿過磁鐵框架I左右兩側(cè)對應(yīng)的兩個(gè)圓孔，并由調(diào)節(jié)鎖緊螺釘7固定在磁鐵框架I上，檢測配對完成的兩個(gè)釹鐵硼磁鋼4安裝在兩個(gè)可調(diào)節(jié)磁軛5的對應(yīng)端，并保證圓端對齊；兩個(gè)純鐵極靴3安裝在兩個(gè)釹鐵硼磁鋼4的對應(yīng)端，仍舊保證圓端對齊；亥姆霍茲線圈對2套在兩個(gè)純鐵極靴3上，其中，并一組亥姆霍茲線圈接成調(diào)場形式，另一組亥姆霍茲線圈接成勻場形式；內(nèi)六角螺釘6位于磁鐵框架I的四角、可調(diào)節(jié)磁軛5的兩端，用于調(diào)節(jié)磁鐵均勻度(具體可通過核磁共振尾波信號，將磁鐵均勻度調(diào)至5ppm)；每個(gè)可調(diào)節(jié)磁軛5有3個(gè)調(diào)節(jié)鎖緊螺釘7固定，3個(gè)調(diào)節(jié)鎖緊螺釘7在可調(diào)節(jié)磁軛5邊緣均勻分布，另外有3個(gè)外頂螺釘8在可調(diào)節(jié)磁軛5邊緣均勻分布，調(diào)節(jié)鎖緊螺釘7和外頂螺釘8交叉設(shè)置；調(diào)節(jié)鎖緊螺釘7和外頂螺釘8用于調(diào)節(jié)磁場均勻度。
[0006]本實(shí)用新型中，所述亥姆霍茲線圈對2兩種連接方式可以產(chǎn)生調(diào)場和勻場兩種作用。
[0007]本實(shí)用新型中，通過磁軛上六個(gè)螺釘?shù)木?xì)調(diào)節(jié)，使得磁場均勻度明顯提高。
[0008]本實(shí)用新型中，所述釹鐵硼磁鋼4是通過計(jì)算機(jī)掃描測量磁表磁場來進(jìn)行篩選，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)將磁鋼兩兩配對，以保證磁場均勻性。
[0009]本實(shí)用新型中，所述純鐵極靴3是通過專用研磨機(jī)進(jìn)行精細(xì)研磨，使得純鐵表面高度平整，安裝在釹鐵硼磁鋼端面，使得中間空氣隙磁場高度均勻。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，通過釹鐵硼磁鋼篩選配對和純鐵磁軛研磨技術(shù)保證工字型永磁鐵裝置安裝時(shí)能夠達(dá)到相對磁場均勻要求，當(dāng)釹鐵硼磁鋼和純鐵磁軛安裝完成后，通過連續(xù)波核磁共振信號來調(diào)節(jié)六個(gè)調(diào)節(jié)螺絲，使得磁場均勻度達(dá)到儀器要求。最后再通過亥姆霍茲線圈進(jìn)行調(diào)場和勻場調(diào)節(jié)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的工字形永磁鐵裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中，左圖為剖面圖，右圖為俯視圖。
[0012]圖2為兩個(gè)亥姆霍茲線圈對在磁鐵中心產(chǎn)生調(diào)場和勻場作用示意圖。
[0013]圖3為釹鐵硼磁鋼表磁測量挑選方法示意圖。
[0014]圖4為純鐵極靴研磨裝置示意圖。
[0015]圖中標(biāo)號:1為磁鐵框架、2為亥姆霍茲線圈對、3為純鐵極靴、4為釹鐵硼磁鋼、5為可調(diào)節(jié)磁軛、6為磁鐵框架固定內(nèi)六角螺釘、7為調(diào)節(jié)鎖緊螺釘、8為外頂螺釘；9為純鐵極靴固定裝置，10為研磨盤。

【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型所提供的一種用于核磁共振教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的工字形永磁鐵裝置，包括磁鐵框架1、亥姆霍茲線圈對2、純鐵極靴3、釹鐵硼磁鋼4、可調(diào)節(jié)磁軛5、磁鐵框架固定內(nèi)六角螺釘6、磁場均勻度調(diào)節(jié)鎖緊螺釘7和磁場均勻度調(diào)節(jié)外頂螺釘8，其中:
[0017]可調(diào)節(jié)磁軛5穿過磁鐵框架I左右兩個(gè)圓孔，并通過磁場均勻度調(diào)節(jié)鎖緊螺釘7固定在磁鐵框架I上，檢測配對完成的釹鐵硼磁鋼4安裝在磁軛5的對應(yīng)端，并保證圓端對齊；經(jīng)過研磨機(jī)精細(xì)研磨過的純鐵磁頭3安裝在釹鐵硼磁鋼4的兩端，仍舊保證圓端對齊；亥姆霍茲線圈對2套在兩個(gè)極靴上，兩組亥姆霍茲線圈中，一組接成調(diào)場形式，另一組接成勻場形式；最后調(diào)節(jié)磁軛兩端的內(nèi)六角螺絲，通過核磁共振尾波信號，將磁鐵均勻度調(diào)至 δρρ--ο
[0018]本實(shí)用新型中，所述亥姆霍茲線圈對2兩種連接方式產(chǎn)生磁場如圖2所示:
[0019]“調(diào)場”選擇外側(cè)兩個(gè)線圈組成亥姆霍茲線圈對，左右兩個(gè)線圈通電流使得中心區(qū)域產(chǎn)生磁場方向一致，這樣在永磁鐵產(chǎn)生的磁場上就可以疊加一個(gè)小范圍調(diào)節(jié)的電磁場，起到調(diào)節(jié)共振磁場的作用?！皠驁觥边x擇內(nèi)側(cè)兩個(gè)線圈組成亥姆霍茲線圈對，左右兩個(gè)線圈通電流使得中心區(qū)域產(chǎn)生磁場方向相對，即在磁鐵中心區(qū)域產(chǎn)生一個(gè)梯度磁場,通過改變電流大小，可以改變梯度磁場的大小，以達(dá)到勻場的作用。
[0020]本實(shí)用新型中，所述兩個(gè)磁軛5通過鎖緊螺釘7和外頂螺釘8來調(diào)節(jié)中心磁場均勻度，其中鎖緊螺釘7三個(gè)，旋緊該螺釘可以使得磁軛向磁心方向移動(dòng)，外頂螺釘8三個(gè)，旋緊該螺釘可以使得磁軛向反磁心方向移動(dòng)，并且六個(gè)螺釘交叉均勻分布在磁軛5上，通過不同位置螺釘?shù)淖屑?xì)調(diào)節(jié)，可以使得磁場均勻度明顯提高。
[0021]本實(shí)用新型中，所述釹鐵硼磁鋼4是通過計(jì)算機(jī)掃描測量磁表磁場來進(jìn)行篩選配對，如圖3所示，在直徑為10mm的釹鐵硼磁鋼上，標(biāo)號分別為a，b, c, d, e的五個(gè)虛線位置分別為直徑10mm, 20mm, 40mm, 60mm, 80mm的同心圓，由專門儀器沿虛線位置測量表磁，得到5根表磁測量曲線，并且每根曲線可以顯示磁場大小，通過對應(yīng)直徑曲線的抖動(dòng)大小和磁場大小可以來選擇并配對釹鐵硼磁鋼。
[0022]本實(shí)用新型中，所述純鐵極靴3是通過專用研磨機(jī)進(jìn)行精細(xì)研磨得到。如圖4所示，其中純鐵極靴固定裝置9是由五個(gè)直徑102mm的圓形空檔組成，一次可以放入五個(gè)純鐵極靴，固定裝置9上端裝有電機(jī)，可以連續(xù)均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)。研磨盤10是中間均布開槽的球墨鑄鐵制成的轉(zhuǎn)盤，底部裝有電機(jī)，也可以連續(xù)均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)。研磨時(shí)，上下電機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，研磨盤上均勻涂上研磨膏，五個(gè)純鐵極靴依靠重力作用進(jìn)行研磨。
【權(quán)利要求】
1.一種用于核磁共振教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的工字形永磁鐵裝置，其特征在于包括磁鐵框架、亥姆霍茲線圈對、純鐵極靴、釹鐵硼磁鋼、可調(diào)節(jié)磁軛、內(nèi)六角螺釘、調(diào)節(jié)鎖緊螺釘和調(diào)節(jié)外頂螺釘，其中: 2個(gè)可調(diào)節(jié)磁軛分別穿過磁鐵框架左右兩側(cè)對應(yīng)的兩個(gè)圓孔，并由調(diào)節(jié)鎖緊螺釘固定在磁鐵框架上，經(jīng)檢測配對的兩個(gè)釹鐵硼磁鋼安裝在兩個(gè)可調(diào)節(jié)磁軛的對應(yīng)端，并保證圓端對齊；兩個(gè)純鐵極靴安裝在兩個(gè)釹鐵硼磁鋼的對應(yīng)端，仍舊保證圓端對齊；亥姆霍茲線圈對套在兩個(gè)純鐵極靴上，其中，并一組亥姆霍茲線圈接成調(diào)場形式，另一組亥姆霍茲線圈接成勻場形式；內(nèi)六角螺釘(6)位于磁鐵框架的四角、可調(diào)節(jié)磁軛的兩端，用于調(diào)節(jié)磁鐵均勻度；每個(gè)可調(diào)節(jié)磁軛有3個(gè)調(diào)節(jié)鎖緊螺釘固定，3個(gè)調(diào)節(jié)鎖緊螺釘在可調(diào)節(jié)磁軛邊緣均勻分布，另外有3個(gè)外頂螺釘在可調(diào)節(jié)磁軛邊緣均勻分布，調(diào)節(jié)鎖緊螺釘和外頂螺釘交叉設(shè)置；調(diào)節(jié)鎖緊螺(7)和外頂螺釘用于調(diào)節(jié)磁場均勻度。
【文檔編號】H01F7/02GK203931702SQ201420286235
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月1日
【發(fā)明者】陳希江, 時(shí)晨 申請人:上海復(fù)旦天欣科教儀器有限公司