專利名稱：通用型超導磁體系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種超導磁鐵，具體來說是一種用于選礦或水質凈化等領域的螺線管 式超導磁體。
背景技術：
超導磁體由于采用超導導線，使磁體的工作區具有更高的磁場強度，因而具有廣 泛的應用，例如醫用MRI成像、礦山選礦或者水質凈化。在超導磁體中，由于超導線圈需要在足夠低的低溫環境下工作，超導磁體通常由 低溫液態流體浸泡冷卻或用制冷機的冷量以固體傳導的方式冷卻超導線圈。為了減少低溫 區冷量損失，超導磁體的超導線圈外部設置一個或多個熱屏蔽罩，并共同安裝在由內殼、夕卜 殼和端板構成的封閉的室溫真空容器中，通常該室溫真空容器采用不銹鋼或鋁合金等非導 磁性材料。在超導磁體中，為了實現中心磁場的均勻度要求，和減少磁場外逸對環境的污染， 以及磁場外逸引起的能量損失所導致中心工作磁場強度減弱，以及避免外逸的磁場對分離 出的鐵磁性材料脫除的影響和對周轉電子設備的影響，在已有的磁分離機中，在非導磁性 材料制成的室溫真空容器外還附加有導磁性外殼和導磁性端板，以在螺線管外形成人為設 計的磁通道。這種在非導磁性材料制成的室溫真空容器外再額外附加導磁性材料端板和外 殼的結構，會大幅增加超導磁體系統的體積和重量。公開號為CN201294130Y的中國實用新型專利文獻公開了 “一種MRI超導磁體系 統”，是一種醫用MRI超導磁體系統，其室溫真空容器的內殼采用非導磁性材料，外殼則采用 導磁性材料，而端板采用復合結構，復合端板中與外殼接觸的圓環為導磁體，與內殼接觸的 圓環為非導磁體，非導磁體上還可以附加設置導磁塊。這種醫用MRI超導磁體室溫真空容 器結構，雖然重量和體積可以減輕，然而這種由導磁體和非導磁體同心環構成的復合端板， 由于特殊的復合結構，因此給加工帶來了難度。一般對螺線管超導磁體利用的是其室溫孔內的磁場作為工作磁場。根據實際需 要，有時還需要利用螺線管超層磁體端部的磁場，因此需要室溫真空容器的外殼端板采用 非導磁性材料。然后，由于室溫真空容器是一個內部為真空的密閉容器，制作完成后無法更 換端板。因此，開發一種能夠適用于不同工況的通用型超導磁體，無論對制造者來說還是使 用者來說，都變得極為具有現實意義。
發明內容
為了解決現有技術中超導磁體結構復雜，以及采用復合端板加工難度大的不足， 本發明的目的就在于提供一種新型的通用超導磁體系統，這種系統結構簡單，能夠根據不 同工況對磁體端部磁場利用要求和端部無磁場外逸的雙重要求進行調整。本發明采用如下技術方案一種磁選用超導磁體系統，包括置于熱屏蔽罩中的超 導線圈，熱屏蔽罩裝在一個室溫真空容器中，所述室溫真空容器由非導磁性材料內殼、導磁性材料外殼以及兩端的非導磁性端板密封成。所述的非導磁性端板外還以可拆裝結構安裝固定有一塊或多塊導磁性附加端板， 使導磁性的室溫真空容器附加端板和外殼直接形成螺線管外的磁通道。導磁性附加端板可 以通過螺栓或螺釘或卡具安裝固定在所述非導磁性端板上，這種安裝方式便于根據需要隨 時調整導磁性附加端板數量。在端板外安裝附加端板，能夠減少磁場外逸，還可以通過調整 磁場在端板處的形態以調整中心工作區的磁場均勻度。所述非導磁性端板是嵌在所述外殼內側，其表面不高于所述外殼端面。所述端板與內殼和外殼之間通過焊接的方式連接，以形成一個密封空間。所述的非導磁性端板為不銹鋼端板。所述的導磁性材料可以為高導磁性材料，例如電工純鐵、合金鋼。本發明的這種超導磁體系統，形成室溫真空容器的端板采用非導磁性材料，能夠 提供工作中需要利用室溫真空容器端板外的磁場的工作條件，另外，在非導磁性端板外安 裝磁性附加端板之后，使導磁性的室溫真空容器附加端板和外殼直接形成螺線管外的磁通 道，無論與在非導磁性室溫真空容器外額外附加導磁性外殼和端板的結構相比，還是與醫 用MRI采用非導磁性材料和導磁性材料構成的復合端板的超導磁體系統相比，在實現同樣 技術效果(減少磁場外逸和提高工作區的磁場均勻度)前提下，其結構更簡單，因而不但重 量輕、體積小；并且由于材料用量少所以材料成本低；由于外殼和端板結構簡單，也降低了 加工難度，減少的加工工作量，提高了工作效率，降低了加工成本。
圖1為本發明的一種超導磁體系統的結構示意圖；圖2為本發明的超導磁體系統的另一種實施方式示意圖；圖中1_超導線圈，2-絕熱層，3-熱阻擋層，4-內殼，5-外殼，6-端板，7-附加端 板。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明作進一步詳細描述。實施例1如說明書附圖1所示，本發明一種磁選機用超導磁體系統，包括置于由絕熱材層2 和熱阻擋層3構成的熱屏蔽罩中的超導線圈1，熱屏蔽罩裝在一個室溫真空容器中，起絕熱 作用。室溫真空容器由非導磁性材料內殼4、導磁性材料外殼5以及兩端的非導磁性端板6 焊接密封成。所述的內殼4和端板6的非導磁性端板為不銹鋼。所述的導磁性材料外殼5采用電工純鐵或合金鋼。磁力線可以任意穿過非導磁性端板，而導磁性材料則可構成磁力線通道，因此本 實新型中除導磁體室溫孔內有工作磁場以外，在端板外也存在磁場，而外殼采用導磁材料 形成了磁力線通道用于避免磁力線在外殼以外的地方外逸。這種磁體結構適合在有些需要 利用室溫真空容器端部磁場的時候使用。實施例2
如說明書附圖2所示，在非導磁性端板6外還通過螺栓或螺釘或卡具等可拆裝結 構安裝固定有一塊或多塊導磁性附加端板7，圖中附加端板7為兩塊。超導線圈外部的磁力 線通過兩端的導磁性附加端板7和導磁性材料外殼5，減少了磁體外部磁場外逸。用于磁選 機，可減少磁體外漏磁對分離設備的影響，特別是有利于將分選出的鐵磁性物料從分離設 備上去除。其余同實施例1。非導磁性端板6是嵌在外殼5 —圈臺險級孔內側，使端板6表面不高于外殼5端 面，這樣外殼5端面與附加端板7表面緊密接觸，使附加端板7、外殼5形成連續的磁力線通 道。本發明中的非導磁性端板6的作用在于與內殼4和外殼5形成密閉的真空容器， 起到絕熱作用。而附加導磁性端板是通過螺栓等可拆裝機構安裝上去的，用于在端部形成 磁通道避免磁力線外逸，因此可以根據是否需要有端部磁場的要求，靈活選擇安裝還是不 安裝，而不需要對形成絕熱作用的真空容器進行改變，因此使用靈活方便，且結構簡單，滿 足了不同工況的要求。
權利要求
一種通用型超導磁體系統，包括置于熱屏蔽罩中的超導線圈，熱屏蔽罩裝在一個室溫真空容器中，其特征在于所述室溫真空容器由非導磁性材料內殼、導磁性材料外殼以及兩端的非導磁性端板密封成。
2.如權利要求1所述的超導磁體系統，其特征在于所述的非導磁性端板外還以可拆 裝結構安裝固定有一塊或多塊導磁性附加端板。
3.如權利要求2所述的超導磁體系統，其特征在于所述的可拆裝結構是螺栓或螺釘 或卡具。
4.如權利要求1至3中之一所述的超導磁體系統，其特征在于所述非導磁性端板是 嵌在所述外殼內側，其表面不高于所述外殼端面。
5.如權利要求4所述的超導磁體系統，其特征在于所述端板與內殼和外殼之間通過 焊接的方式連接。
6.如權利要求1至3中之一所述的超導磁體系統，其特征在于所述非導磁性端板為 不銹鋼板。
全文摘要
本發明公開了一種通用型超導磁體系統，包括置于熱屏蔽罩中的超導線圈，熱屏蔽罩裝在一個室溫真空容器中，所述室溫真空容器由非導磁性材料內殼、導磁性材料外殼以及兩端的非導磁性端板密封成。這種超層磁體系統結構更簡單，因而不但重量輕、體積小；并且由于材料用量少所以材料成本低；由于外殼和端板結構簡單，也降低了加工難度，減少了加工工作量，提高了工作效率，降低了加工成本。
文檔編號H01F6/00GK101877268SQ20101020344
公開日2010年11月3日 申請日期2010年6月13日 優先權日2010年6月13日
發明者易鋼, 欒兆坤, 王軍, 陳文華, 馬仲英 申請人:江蘇旌凱中科超導高技術有限公司