有限尺寸矩形截面螺线管轴向分量磁场的理论及模拟计算研究

发布时间：2019-10-28 11:25

【摘要】：在多层多匝矩形截面螺线管轴向分量磁场解析表达式难以求得的情况下,利用单匝矩形线圈及单层多匝矩形截面螺线管轴向分量磁场的解析表达式,采用切片求和的方法,求得了可用于软件编程的矩形截面螺线管轴向分量磁场分布的表达式,并编写了相应的Matlab计算程序.最终,利用所编写的计算程序,对各类小型加速器中应用较多的束流轨道校正磁铁轴向分量磁场的分布进行了计算,并与三维静态电磁场计算软件CST EM Studio的模拟结果进行了对比,两者符合较好.
【图文】：

邢蕹叽缇匦谓孛媛菹吖艿慕馕霰泶锸接帜岩?求得，主要在于积分过程非常复杂［5］．在这种情况下，本文利用单匝矩形线圈及单层多匝矩形截面螺线管轴向分量磁场的解析表达式，采用切片求和方法，求得了可用于软件编程的矩形截面螺线管轴向分量磁场分布的表达式，并编写了相应的Matlab计算程序．最终，利用所编写的计算程序，对各类小型加速器中应用较多的束流轨道校正磁铁轴向分量磁场的分布进行了计算，并与三维静态电磁场计算软件CSTEMStudio的模拟结果进行了对比，两者符合较好．1理论分析及公式推导对于如图1所示的单匝矩形线圈，，I为流过线图1单匝矩形线圈示意图圈的电流强度(方向如箭头所示)，2a、2b分别为矩形线圈在x和y方向的尺寸大小．在忽略导线横截面几何尺寸的情况下，任意位置处所产生的轴向(z向)分量磁场可以表示为［6］Bz(I，a，b，x，y，z)=μ0I(b+y)4π［(b+y)2+z2(］a+x(a+x)2+(b+y)2+zi

本文编号：2553087