圆柱形螺线管磁系磁场特性的研究

肖金华 孙仲元 刘树贻

摘要 本文首先指出螺线管磁系的特点；其次，简述了未铠装螺线管

中心轴线上的磁场强度计算式并提出了螺线管内腔磁利用系数公式；第二，

揭示了铠装螺线管磁系的磁场特性，指出铠装螺线管与无限长螺线管一样，

为一均匀磁场，在铁铠未饱和前其磁场强度为H=0.4πIn。螺线管内腔插

入铁芯后，其磁场强度的变化规律可用指数方程式表示。

（2）在连续型高梯度磁选机中引入动球装置，球运动可以剔

一些非磁性夹杂物，同时还可清除因剩磁而附着在介质球上的

粒；

（3）将介质丝通过电流。Parker最早提出了介质丝带电的磁

机，Watson介绍了带电介质超导高梯度磁选机，其实质就是在

梯度磁选中增加了静电力的作用。此时磁力速度可以表示为

x———物质的比磁化率，m

3

/kg；

b———颗粒的半径，m；

H0———介质丝所在空间背景磁场强度，A/m；

工业上应用的高梯度磁选机有间断作业和连续作业两种。间

断作业的圆柱形螺线管磁系都是长度较小而直径较大。为了减少

漏磁，提高螺线管内腔的磁场强度，常将螺线管用高导磁系数的

铁磁质材料铠装起来，即所谓铠装螺线管。现将其磁场特性论述

如下。

3.1 测量装置

采用42（图5）及 86两种圆柱形螺线管。42的参数为：

a1=2.1cm，α=4.7，β=5.23，λ =0.65，匝数N=2770，由4个

线圈串联而成。86的参数为a1=4.3cm，α=3，β=2.677，λ =

0.576，匝数N=176，由11个线圈串联而成。42的铁铠材料