XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 «ОСЕСИММЕТРИЧНЫЕ МАГНИТНЫЕ СИСТЕМЫ СТУПЕНЧАТОГО ТИПА С ПРИМЕНЕНИЕМ УНИПОЛЯРНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ МАГНИТОВ» Бекетов В.Н.1, Москалёв В.Н.1, Огурцов А.В.1, Таранов Д.В.1, Таскаев С.В.2, Бучельников В.Д.2, Бычков И.В.2, Каневский Е.И.3 1ООО «ПОЗ-Прогресс», г. Верхняя Пышма, 2Челябинский государственный университет, г. Челябинск, 3 ФГУП «НПП «Исток»¸г. Фрязино ООО «ПОЗ-Прогресс» 624092 Свердловская область, г. Верхняя Пышма, ул. Петрова , 59 т. +7(34368) 41065, 41265, 49165, +7(343)3836265 www.poz-progress.ru XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 Структура БИТТЕРА (HALBACH-структура) F. Bloch, et al. IEEE Trans. on Magnetics. v.34 №5 September 1998. pp. 2465-2468 Herbert A. et al. Adjustable Multi-Tesla Permanent magnet Field Sources. IEEE 1993. XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 МАГНИТНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ HALBACH-структуры CERN COURIER Aug 29, 2001 Magnets become more compact B=4.45 Тл (при -25ºС) В=3,9 Тл (при 20ºС) Рабочий зазор: Ø6х150 мм CERN COURIER Mar 22, 2002 Record-breaking magnet has five-tesla field В=4,3 Тл (при комнатной температуре) Масса иагнитов m≈3 кг Рабочий зазор: Ø6х2,8 мм XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 Магнитная система М3-14х12 “COOLER” Габаритные размеры Dxh, мм: 148х130 Размеры рабочей зоны dxh, мм: 14х12 Масса магнитов, кг: 3,8 Масса системы, кг: 10,5 Среднее значение магнитной индукции, Тл: 1,86±0,04 XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 Магнитная система М3-14х12 “COOLER” XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 Магнитная система М3-14х12 “COOLER” (рабочий зазор) XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 Результат двухмерного компьютерного моделирования МС М3-14х12 “COOLER” XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 Распределение индукции магнитного поля над отдельными полюсами МС “COOLER” XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 Распределение индукции магнитного поля в рабочем зазоре МС “COOLER” XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 МАГНИТНАЯ СИСТЕМА М3 «МАТРЁШКА» Размеры МС, Dxh: 82х100 мм Масса МС, кг: 4,173 Масса магнитов, кг: 2,079 XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 МАГНИТНАЯ СБОРКА ОДНОГО ПОЛЮСА Материал: Nd-Fe-B Размеры блока Dxh, мм: 72x31 Масса магнитов, кг: 1,039 Остаточная индукция материала магнитов Br, Тл: 1,25 XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 СХЕМА СБОРКИ ПОЛЮСА МС «МАТРЁШКА» XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 МАГНИТНАЯ СБОРКА ОДНОГО ПОЛЮСА МС «МАТРЁШКА» • Фото матрёшки 1 Поверхностная индукция в центре полюса В=(0,93 ± 0,05) Тл XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 ОСНАСТКА ДЛЯ СБОРКИ ПОЛЮСОВ МС «МАТРЁШКА» XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 РАСЧЁТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКЦИИ МП НАД ПОВЕРХНОСТЬЮ ОТДЕЛНОГО ПОЛЮСА МС «МАТРЁШКА» XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 РАСЧЁТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКЦИИ МП В РАБОЧЕМ ЗАЗОРЕ МС «МАТРЁШКА» XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 Распределение индукции магнитного поля над поверхностью отдельных полюсов магнитной системы М3 "Матрёшка", мТл XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 Распределение индукции магнитного поля в рабочем зазоре магнитной системы М3 "Матрёшка", мТл XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ Суздаль, сентябрь 2009 • • • РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ Разработан и изготовлен ряд магнитных систем с использованием монолитных униполярных кольцевых магнитов: системы для установок магнитного охлаждения полюса для магнитной дефектоскопии мера магнитной индукции магнитная система клапана выдоха аппарата искусственного дыхания полюса магнитных сепараторов Использование монолитных униполярных кольцевых магнитов существенно упрощает сборку магнитных систем на основе структуры Биттера (Halbach) и является эффективным способом замены сегментных магнитных элементов Полученные экспериментальные данные по величине индукции над поверхностью полюсов и в зазоре магнитных систем показывают хорошее совпадение с расчётными СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ • [1] F. Bloch, at al. IEEE Trans. on Magnetics. v.34 №5 September 1998. pp. 2465-2468. • [2] Bitter F. Rev. Sci. Instr. 1936 vol. 7. p. 497. • [3] Кольм Г., Фриман А. Сильные магнитные поля. УФН, 1966 т.88. с. 703723. • [4] Бекетов В.Н., Москалёв В.Н. и др. Новые униполярные и многополюсные кольцевые магниты. МКПМ 17. Тезисы. Сентябрь 2009 г. • [5] S.V. Taskaev, V.D. Buchelnikov, I.V. Bychkov, V.N. Beketov, D.V. Taranov. The 3rd International Conference of IIR on Magnetic Refrigeration at Room Temperature, Des Moines, Iowa, U.S.A., 2009. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!