申请/专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所

申请日：2021-08-11

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN113744949B

主分类号：H01F7/20

分类号：H01F7/20;H01F27/28;H01F41/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2021.12.21#实质审查的生效;2021.12.03#公开

摘要：一种产生均匀磁场和四极磁场的复合线圈，该复合线圈由两个尺寸和匝数相同、彼此平行的共轴圆形线圈组成，每个圆形线圈由矩形线圈和L形线圈两部分组成，且矩形线圈内嵌在该L形线圈的L区域的凹陷部，上下两个圆形线圈的矩形线圈和L形线圈分别互相对应。本发明复合线圈分时复用：矩形线圈对和L形线圈对同时工作，通入反向电流，在低于700W功率下产生轴向梯度大于1.5mTmm的四极磁场；所述的L形线圈对独立工作，通入同向电流，产生不均匀度小于10nTmm的50mT量级的均匀磁场。本发明应用于空间超冷原子物理实验装置，可以产生磁光阱和四极磁阱所需要的四极磁场以及调节原子间相互作用所需要的均匀磁场。

主权项：1.一种产生均匀磁场和四极磁场的复合线圈，其特征在于，该复合线圈由两个尺寸和匝数相同、彼此平行的共轴圆形线圈组成，每个圆形线圈由矩形线圈1和L形线圈2两部分组成，且矩形线圈1内嵌在该L形线圈2的L区域的凹陷部，上下两个圆形线圈的矩形线圈1和L形线圈2分别互相对应；产生均匀磁场和四极磁场的复合线圈的制备方法包括如下步骤：步骤1，设计L形线圈的构型：包括导线直径、每层的导线匝数、线圈的内径和外径以及线圈对之间的距离，线圈的内径由复合式线圈的适用对象的尺寸确定，通过提前理论计算不同参数的线圈参数，选择最佳的线圈构型，从而确定L形线圈的各项结构参数；步骤2，设计矩形线圈的构型：矩形线圈只在产生均匀磁场时使用，将矩形线圈嵌入L形线圈，使整个复合线圈的截面为矩形；步骤3，配置线圈骨架：按照步骤1和2的设计，制作相应的线圈骨架；步骤4，根据线圈设计参数使用漆包线在所述的线圈骨架上分别绕制矩形线圈和L形线圈，分别留出接线端口，焊接固定后组成所述的复合式线圈；步骤5，在L形线圈对，通入大小相等且同向的电流，在线圈对的几何中心产生沿Z方向的均匀磁场；当该均匀磁场的强度和不均匀度不满足实用要求时，返回步骤1，修改L形线圈的结构参数；当该均匀磁场的强度和不均匀度满足实用要求时，进入步骤6；步骤6，在矩形线圈和L形线圈嵌合组复合线圈对通入等大且反向的电流，在线圈对的中心形成四极磁场，这个磁场有一个中心，该处的磁场强度为零，且随着离开中心的距离增加，磁场强度线性增大；步骤7，当所述的四极磁场还不能满足实用要求时，返回步骤2，修改所述的矩形线圈的结构参数，当所述的四极磁场满足实用要求时，则完成均匀磁场和四极磁场的复合线圈的制备。

全文数据：

权利要求：

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