一种微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈，包含有中空电磁线圈，其特征在于：在电磁线圈外部包覆有外部磁轭，在线圈两端包覆有外端磁轭，外部磁轭与外端磁轭相连接，将整个电磁线圈完全覆盖，在外端磁轭靠近中心口处内侧设置有环形凸起，用于增强线圈内磁感应强度梯度。本发明专利技术能够增强电磁线圈内磁感应强度，使磁场分布更加均匀，减小电磁线圈对外电磁辐射。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈，包含有中空电磁线圈，其特征在于：在电磁线圈外部包覆有外部磁轭，在线圈两端包覆有外端磁轭，外部磁轭与外端磁轭相连接，将整个电磁线圈完全覆盖，在外端磁轭靠近中心口处内侧设置有环形凸起，用于增强线圈内磁感应强度梯度。本专利技术能够增强电磁线圈内磁感应强度，使磁场分布更加均匀，减小电磁线圈对外电磁辐射。【专利说明】—种微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈
本专利技术涉及一种电磁线圈，特别是一种有磁轭的微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈。
技术介绍
微波电子回旋共振等离子体被广泛应用于材料表面进行加工，金属表面改性等领域，通过在微波电子回旋共振等离子体外加电磁线圈，产生电磁场，并在电子回旋共振腔中引发电子回旋共振以产生大量的等离子体，以用于某些材料的等离子束处理作业。目前，用来产生磁场的电磁线圈是由铜管绕制的水冷式线圈或实芯导线绕制的线圈组成，这类电磁线圈产生的磁场空间无法控制且分布不均匀，造成等离子体加工精度不高，同时电磁线圈对外电磁辐射较大，容易对人体及外部设备造成损害。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种有磁轭的微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈，通过在电磁线圈外部及外端设置磁轭，改变线圈内磁场分布，增强线圈内磁感应强度，减小线圈对外电磁辐射。 本专利技术的技术解决方案是: 一种微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈，包含有中空电磁线圈，其特征在于:在电磁线圈外部包覆有外部磁轭，在线圈两端包覆有外端磁轭，外部磁轭与外端磁轭相连接，将整个电磁线圈完全覆盖。 所述的微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈在外端磁轭靠近中心口处内侧设置有环形凸起，用于增强线圈内磁场强度梯度。 所述的微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈的外部磁轭和外端磁轭均为软磁材料。 所述的微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈的外部磁轭和外端磁轭由多块磁轭组件拼装组成。 本专利技术的有益效果是: (i)通过设置外部磁轭和外端磁轭,可以使电磁线圈内部磁场分布更加均勻,磁场强度进一步增强，特别是在外端磁轭靠近中心口处内侧设置环形凸起，可以将电磁线圈内的磁场被限制在与磁轭距离很近的空间内，有效提高磁感应强度梯度，使等离子体束的输出的能量得到提升。 (ii)外端磁轭和外部磁轭的设置可以有效降低电磁线圈的磁路磁阻，大幅降低激磁功率，从而节省更多的电能和冷却水。 (iii)由于有磁轭线圈的磁场被限制在与磁轭距离很近的空间内，对于接近电磁线圈的仪器设备或人员所受到的电磁辐射变得很小，能有效保护操作人员的安全，也可以使在附近使用的仪器设备免受电磁场的影响，延长设备使用寿命。 【专利附图】【附图说明】 图1为微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈的立体示意图。 图2为无磁轭电磁线圈中轴线上磁感应强度分布图。 图3为有磁轭电磁线圈中轴线上磁感应强度分布图。 图4为无磁轭等离子体端部的磁感应强度分布图。 图5为有磁轭等尚子体端部的磁感应强度分布图。 图6为无磁轭等离子体侧部的磁感应强度分布图。 图7为有磁轭等尚子体侧部的磁感应强度分布图。 【具体实施方式】 【具体实施方式】以微波电子回旋共振等离子体源产生87.5毫特斯拉的静磁场，等离子体微波注入频率为2.45Ghz为例，对本专利技术进行进一步说明。 如图1所示，微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈包含有中空电磁线圈1，电磁线圈外部包覆有外部磁轭2，在线圈两端包覆有外端磁轭3，外部磁轭与外端磁轭相连接，将这个电磁线圈完全覆盖。电磁线圈套接在等离子体共振腔5上。通过适当地调整磁场的空间分布使得电子回旋频率在沿放电室的轴向上某一位置与微波的圆频率一致，产生共振现象。磁场沿着轴线是发散的，借助于发散磁场的梯度，可以将放电室中产生的等离子体输送到工作室中，以供使用。在外端磁轭靠近中心口处内侧可以设置有环形凸起4，以用于控制线圈磁场变化，增强线圈内磁场强度。 表1列举出了无磁轭电磁线圈和有磁轭电磁线圈中轴线上最大磁感应强度对比以及在相同磁场强度下激发装置的激磁功率对比。由表1及图2、图3可以看出，有磁轭电磁线圈内磁场分布更加均匀，中轴线上最大磁感应强度更大。在相同磁场强度下，有磁轭电磁线圈比无磁轭线圈的激磁功率有明显降低，降幅达36%，从而节约大量的电能和冷却水。 表1中轴线上最大磁感应强度对比及相同磁场强度下激磁功率对比 【权利要求】1.一种微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈，包含有中空电磁线圈，其特征在于:在电磁线圈外部包覆有外部磁轭，在线圈两端包覆有外端磁轭，外部磁轭与外端磁轭相连接，将整个电磁线圈完全覆盖。2.根据权利要求1所述的微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈，其特征在于:在外端磁轭靠近中心口处内侧设置有环形凸起，用于增强线圈内磁感应强度梯度。3.根据权利要求1或2所述的微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈，其特征在于:所述的外部磁轭和外端磁轭均为软磁材料。4.根据权利要求1或2所述的微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈，其特征在于:所述的外部磁轭和外端磁轭由多块磁轭组件拼装组成。【文档编号】H05H1/46GK104202901SQ201410354287【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月19日 优先权日:2014年7月19日 【专利技术者】丁育新 申请人:大连麦斯维尔电磁设备有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微波电子回旋共振等离子体源电磁线圈，包含有中空电磁线圈，其特征在于：在电磁线圈外部包覆有外部磁轭，在线圈两端包覆有外端磁轭，外部磁轭与外端磁轭相连接，将整个电磁线圈完全覆盖。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁育新，
申请(专利权)人：大连麦斯维尔电磁设备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。