由式（3）看出，当j，λ，a1为定值时，螺线管轴线中点的磁场

度主要与F（α，β）有关，即与螺线管的几何尺寸有关。

作者曾对自己设计的，由16盘小线圈组成的螺线管在不同

度时轴线中点的磁场强度H0进行了测定，结果如图2所示。

螺线管的参数为：a1=4.3cm，α =3，j=828A/cm

2

，λ =

576，每盘小线圈的厚度为2.1cm。

73

由图2看出，螺线管轴线中点的磁场强度H0随其长度（β）增

加而增加。在螺线管较短时（β <2），H0增加较快；螺线管较长

时（β>2），H0增加很慢，最后趋于饱和，其值接近0.4πIn（In是

螺线管单位长度安匝数）。这说明螺线管较短时漏磁较多，随着

螺线管的增长，漏磁逐步减少，最终趋于零。

本文详细地介绍了有限元法及预估反算法计算铠装螺线管内

点场强，进而确定漏磁系数 σ。实测结果表明，理论计算值与

测值吻合。

在铠装螺线管磁系设计研究时，以往对漏磁系数 σ 的确定，

计者常凭借经验来选择。然而，σ 是磁系设计中很关键的一个

数，σ过小，磁系达不到所要求的场强；σ过大，则会导致制造

本和生产时能耗的急剧增大。由此可见，采用更为合理可靠的

法来确定漏磁系数σ，将设计者从仅仅依赖于经验的困境中解

出来，是磁系设计研究的重要课题。

研究表明，可采用有限元法及预估反算法，精-确地计算螺线

内腔中点场强及其他各点场强，并由此可确定该磁系的漏磁系

σ，进而进行磁势的设计计算。

开放磁系磁场具有一般磁场的两个重要性质。 开放磁系磁极（1）通过一个不包含电流封闭曲面的总磁通量为零，因为图1中一根磁力线是闭合线，所以进入和穿出场空间某一封闭曲线的磁线条数应相等；同时封闭曲本身由于没有包含电流，也是没有发散磁力线的源，所磁场的散度（介质的导磁系数为1）为零，由于磁场强度H是向量，可以将它分解为沿坐标轴的分H=Hx+Hy+Hz。对于图1的磁极Hz=0。此时磁场的散度为pH=Hx（2）磁场强度 H沿任何闭合线的线积分等于通过该闭合线内各∮上式中 δ 称为磁场强度的旋度（用 rotH表示），它表示环流量对面积的变化程度。当闭合线不包含电流时，δ =0，所以旋度为零，即 rotH=0