專(zhuān)利名稱(chēng)：用于低磁場(chǎng)nmr測(cè)量的電磁體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于低磁場(chǎng)核磁共振(NMR)測(cè)量(諸如確定樣品的含水量等)的電磁體。本發(fā)明還涉及一種在基于NMR的含水量測(cè)量中用于自適應(yīng)脈沖間隔調(diào)節(jié)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
NMR(Nuclear Magnetic Resonance,核磁共振)技術(shù)已用于確定材料的含濕量。例如FR2786567就公開(kāi)了這種系統(tǒng)。使用NMR弛豫時(shí)間法(relaxometry)能夠精確及快速地測(cè)量各種材料樣品的含水量。對(duì)基于NMR的含濕量測(cè)量裝置的廣泛使用造成妨礙的主要是生成所需要的均勻(homogeneous)且足夠強(qiáng)的主磁場(chǎng)的磁體的高成本、重量和尺寸。對(duì)于很多應(yīng)用(例如對(duì)生物質(zhì)(biomass)的含水量的測(cè)量)而言，期望的樣品容積(samplevolume)大約是一升或更多。用于為足夠大的容積生成這種均勻且足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)的低成本緊湊型MR磁體還沒(méi)有商用。大尺寸的一個(gè)原因是，用于產(chǎn)生針對(duì)NMR用途的均勻磁場(chǎng)的電阻式(resistive)電磁體通常包括離樣品容積相對(duì)較遠(yuǎn)的數(shù)個(gè)導(dǎo)體布線堆疊(stack)。以這樣的方式能夠利用適量的堆疊獲得非常高程度的均勻性，而且堆疊內(nèi)的布線布置、以及跳線布置也不會(huì)特別嚴(yán)格。然而，這種磁體結(jié)構(gòu)在能量消耗方面的效率很低，而且即使是在低磁場(chǎng)狀態(tài)下，通常也需要對(duì)磁體進(jìn)行液體冷卻。另外，對(duì)于這種構(gòu)造而言，與均勻磁場(chǎng)容積相比，磁體的尺寸和重量很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種全新類(lèi)型的電磁體，用于低磁場(chǎng)下基于NMR的含水量或其他物質(zhì)含量的測(cè)量。一個(gè)實(shí)施例的目的是提供一種小于當(dāng)前可獲得電磁體的替代物。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)目的是提供一種電磁體，為了在測(cè)量容積中達(dá)到均勻磁場(chǎng)，該電磁體具有能夠在緊公差極限內(nèi)構(gòu)建磁體的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的某些實(shí)施例的一個(gè)進(jìn)一步目的是提供一種電磁體，其能被結(jié)構(gòu)性?xún)?yōu)化以在測(cè)量容積中達(dá)到期望水平的磁場(chǎng)均勻性，并且同時(shí)針對(duì)給定的磁場(chǎng)強(qiáng)度和導(dǎo)體布線總質(zhì)量而具有最小的功耗。能量效率與利用該磁體能夠達(dá)到的最大磁場(chǎng)強(qiáng)度直接相關(guān)。一個(gè)實(shí)施例的還有一個(gè)目的是提供一種易于制造和組裝的電磁體。本發(fā)明是基于具有實(shí)質(zhì)的圓柱對(duì)稱(chēng)性的磁體框架而設(shè)，磁體框架的外表面上設(shè)有引導(dǎo)槽，用于至少沿軸向精確放置磁體的布線堆疊。為了沿徑向精確放置布線環(huán)路，一個(gè)實(shí)施例基于對(duì)導(dǎo)體布線的至少一個(gè)維度進(jìn)行均勻化(equalization)。本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例是基于沿順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较蚪惶婢砝@多個(gè)布線子堆疊(substack)的布線而設(shè)，以減小徑向有效電流對(duì)磁場(chǎng)均勻性的影響。
一個(gè)實(shí)施例是基于以這樣的方式對(duì)連接布線堆疊的跳線的路徑進(jìn)行安排，其中，此方式使得對(duì)磁體框架內(nèi)部的樣品容積處的磁場(chǎng)均勻性的雜散效應(yīng)(spurious effect)最小化。通過(guò)交替設(shè)置布線堆疊的卷繞方向而使這種路徑安排成為可能。最后，磁體提供以最佳半徑和卷繞數(shù)來(lái)卷繞堆疊的可能性，以在測(cè)量/樣品容積中達(dá)到高水平的能量效率和最佳磁場(chǎng)。更具體而言，根據(jù)本發(fā)明的電磁體及其制造方法，其特征在于獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分中陳述的內(nèi)容。本發(fā)明具有顯著的益處。根據(jù)本發(fā)明，使導(dǎo)體布線堆疊更靠近樣品容積改善了能量效率，并使磁體制造得更小和更輕，為了確保足夠高的磁場(chǎng)均勻性，也會(huì)對(duì)導(dǎo)體布線布置提出嚴(yán)格的公差極限，并要求精細(xì)的布線路徑安排。本發(fā)明描述了一種保證導(dǎo)體布線堆疊的精確布置的磁體結(jié)構(gòu)以及一種安排跳線路徑的方式，使得其針對(duì)磁場(chǎng)均勻性的雜散效應(yīng)非常之小。該構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了一直沒(méi)有達(dá)到的關(guān)于樣品容積、磁體尺寸和重量、能量效率和可制造性的組合。由于能量效率的緣故，無(wú)需為相當(dāng)于約ldm3的測(cè)量容積中高達(dá)IMHz的質(zhì)子共振(proton resonance)的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。能夠這樣實(shí)現(xiàn)卷繞，使得僅通過(guò)直(straight)堆疊的螺旋布線段中的電流即可以非常高的精度確定樣品容積中的磁場(chǎng)，并且可以忽略其他布線部分中的電流的影響。除此之外，還能夠讓布線布置中的公差非常之小。布線堆疊的布置本身以及單圈(single rounds)布線能夠通過(guò)磁體的機(jī)械結(jié)構(gòu)而被精確設(shè)定，由此能夠通過(guò)磁體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)緊公差。這改善了質(zhì)量并減小了制造誤差的危險(xiǎn)。


在下文中，將借助于對(duì)附圖中示出的實(shí)施例的舉例說(shuō)明來(lái)檢驗(yàn)本發(fā)明，其中圖1圖示出電磁體框架的基本概念。圖2a表示組裝后的電磁體。圖2b是單個(gè)布線堆疊的示意圖。圖3a表示圖2a的放大圖。圖3b圖示出用于將直流電從相鄰堆疊引導(dǎo)到另一個(gè)堆疊的跳線的排列。圖4示出導(dǎo)電布線的尺寸的均勻化。圖5示出造紙機(jī)。
具體實(shí)施例方式圖1中示出磁體的框架I。在此實(shí)施例中，框架I包括:基座法蘭2，用以對(duì)磁體進(jìn)行立式安裝；對(duì)稱(chēng)圓柱體3，具有圓柱形容積4，例如用于測(cè)量樣品的含濕量。該電磁體的用途是用于在圓柱形容積4 (與磁體的整體尺寸相比，該容積4相對(duì)很大)中生成高度均勻的磁場(chǎng)。框架中的圓柱形開(kāi)口4包含圓柱形樣品容積空間。為了在圓柱形容積4內(nèi)達(dá)到期望的均勻磁場(chǎng)，推薦使用對(duì)稱(chēng)的圓柱形狀。磁體包括磁體框架I和導(dǎo)體布線。為了將圓柱形容積內(nèi)的磁場(chǎng)的均勻性保持在期望的水平，導(dǎo)體布線環(huán)路必須圍繞磁體的框架I而在緊公差范圍內(nèi)精確卷繞。為此，框架I的主體3具有N個(gè)環(huán)形槽5，所述N個(gè)環(huán)形槽5具有矩形截面形狀，且由N-1個(gè)間隔壁6隔開(kāi)。這時(shí)，每個(gè)槽5被設(shè)置以容納布線堆疊7 (包含由具有矩形截面的布線8卷繞的兩個(gè)子堆疊7a、7b)。布線在每個(gè)槽中形成兩個(gè)子堆疊7a、7b，并且布線在槽底部形成一個(gè)連接子堆疊8的螺旋環(huán)路9。為了讓子堆疊的底部環(huán)路互連，連接子堆疊的其他可能方式包括例如焊接至子堆疊的導(dǎo)電布線的軸向取向件(axiallyoriented pieces)。當(dāng)卷繞堆疊7時(shí),首先在堆疊槽5的底部上形成螺旋環(huán)路9,然后通過(guò)沿相反方向卷繞導(dǎo)體布線8而形成子堆疊7a、7b的每一個(gè)，直到填滿(mǎn)堆疊槽5或已經(jīng)卷繞了預(yù)定圈數(shù)為止。在用于NMR測(cè)量的磁體中，針對(duì)布線布置的公差非常之緊。為了達(dá)到磁場(chǎng)的充分均勻，需要的位置公差約為±0.1mm0由于在堆疊中甚至可能會(huì)有數(shù)十圈的導(dǎo)體布線位于彼此之上，所以如果要在布線的整個(gè)長(zhǎng)度上滿(mǎn)足空間位置公差標(biāo)準(zhǔn)，布線的尺寸公差就必須非常之好。特別是厚度公差會(huì)很?chē)?yán)格。對(duì)于所需要的公差而言，由于商用引線及其覆蓋絕緣體的尺寸公差太大，所以需要用到至少對(duì)布線的厚度和平坦度(flatness)進(jìn)行均勻化的方法。為了滿(mǎn)足上述要求，必須對(duì)布線在尺寸上進(jìn)行均勻化和平坦化(planarized)。通過(guò)在兩個(gè)光滑的且被精確放置的輥?zhàn)?如圖4所示)之間軋制布線，就能有效實(shí)現(xiàn)此處理。在金屬制造業(yè)中，通過(guò)軋制進(jìn)行均勻化和平整化(planing)是完善的技術(shù)，并且這里采用同樣的原理來(lái)均勻化用于磁體的引線的厚度·。通常僅需要處理厚度，而傳送的布線寬度是適當(dāng)?shù)?。用于均勻化的可選方法是對(duì)布線或絕緣體進(jìn)行化學(xué)蝕刻，但這不如制造方法有效，且會(huì)引入有害物質(zhì)。如果在堆疊中期望布線環(huán)路被真正精確地布置，則為了達(dá)到期望的公差，在卷繞中導(dǎo)引布線的厚度可被改變。有利地，在絕緣體已經(jīng)被使用于導(dǎo)電布線之后再執(zhí)行軋制，從而對(duì)公差通常大于金屬布線自身公差的絕緣體的厚度進(jìn)行均勻化，并且還對(duì)絕緣體進(jìn)行平坦化。由磁體框架I的槽5和間隔壁7來(lái)確定沿軸向的位置精度。由于能夠在框架上以高精度對(duì)這些部件進(jìn)行機(jī)加工，在卷繞中，當(dāng)布線環(huán)路被壓到槽5中時(shí)布線堆疊得以沿軸向精確布置。在圍繞磁體框架I卷繞所有的布線堆疊7之后，通過(guò)將布線堆疊7接上跳線而形成磁體的電路，如圖3a和圖3b所示。跳線由跳線塊10實(shí)現(xiàn)；通過(guò)將子堆疊7a的連接舌片(connection tongue) 11彼此連接,第一子堆疊7a經(jīng)跳線塊10而被連接至相鄰布線堆疊的第一子堆疊7a。類(lèi)似地，相鄰布線堆疊的子堆疊7b通過(guò)跳線塊10而彼此連接。這在圖3b中有圖示。從圖3b可以看出，相對(duì)于回流布線的電流,沿軸向的凈平均(net averaged)跳線電流的幅值相等但方向相反。類(lèi)似地，由于在相鄰槽中的堆疊沿相反方向卷繞，則相鄰導(dǎo)體堆疊的軸向有效電流彼此抵消。此外，在相鄰子堆疊之間，沿徑向的跳線電流彼此抵消。圖3a中示出一個(gè)用于排列跳線的適當(dāng)?shù)臋C(jī)械結(jié)構(gòu)。其中連在一起的連接舌片11、12沿同一方向彎曲而在每一行舌片之間形成間隙，并且回流布線13位于其間。如上所述，這種連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而易于制造，而且電磁特性?xún)?yōu)越。對(duì)每個(gè)磁體而言，根據(jù)其用途意向，對(duì)在堆疊中的布線環(huán)路的數(shù)目、堆疊的數(shù)目、以及它們距框架I的對(duì)稱(chēng)軸的徑向距離分別進(jìn)行優(yōu)化。槽根部距磁體框架的對(duì)稱(chēng)軸的徑向距離r(i)(其中i = [I,……，N])是變化的；下面將描述確定它們的方法。通過(guò)以這樣的方式進(jìn)行計(jì)算來(lái)確定磁體框架槽的數(shù)目N、槽的寬度W、槽根部距磁體框架的對(duì)稱(chēng)軸的徑向距離r(i) (i = [I,......，N])、以及堆疊螺旋的卷繞個(gè)數(shù)Nw (i) (i
=[I,......，N])，S卩，針對(duì)樣品容積、樣品容積中磁場(chǎng)的不均勻性程度、磁體的整體尺寸和
重量、功耗、磁體外部磁場(chǎng)衰減、以及其他可能的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)而言，通過(guò)以期望的方式權(quán)衡它們而對(duì)其組合進(jìn)行優(yōu)化。以直螺旋堆疊形式將導(dǎo)體布線卷繞到框架槽中，并且這些堆疊以滿(mǎn)足下列條件的方式被串聯(lián)連接至電流電路:1.使相鄰子堆疊中的徑向有效電流方向彼此相對(duì)，使它們對(duì)在樣品容積處所得到的磁場(chǎng)的影響最小化。2.以這樣的方式安排堆疊的互連，使得相鄰堆疊對(duì)軸向方向的總電流的影響彼此抵消，從而使軸向電流對(duì)樣品容積處所得到的磁場(chǎng)的非預(yù)期的影響最小化。有利地，沿交替方向卷繞相鄰堆疊。2+.以這樣的方式安排堆疊的互連，使得相鄰堆疊的跳線對(duì)軸向方向的總電流的影響被回流布線中的電流抵消，從而使它們對(duì)在樣品容積處所得到的磁場(chǎng)的影響最小化。3.槽間隔壁和沿軸向的緊公差迫使螺旋堆疊呈直形，且使堆疊平面與框架對(duì)稱(chēng)軸正交。間隔壁沿對(duì)稱(chēng)軸的方向?qū)?dǎo)體布線限定至正確的位置。通過(guò)滿(mǎn)足這些條件，能夠?qū)崿F(xiàn)卷繞，使得樣品容積中的磁場(chǎng)僅由直堆疊螺旋布線段中的電流以非常高的精度確定，而布線其他部分(section)中的電流的影響可以忽略。另外，能夠使布線布置中的公差非常小。子堆疊的數(shù)目不限于兩個(gè)。當(dāng)子堆疊的數(shù)目是偶數(shù)時(shí)，通過(guò)對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單添加而實(shí)現(xiàn)所述結(jié)構(gòu)。這時(shí)，間隔壁并非被放置于每個(gè)堆疊之間，而是例如放置于每第三個(gè)堆疊之后。這樣通常沿磁體的對(duì)稱(chēng)軸的方向而保證了足夠緊的空間公差。當(dāng)子堆疊的數(shù)目是奇數(shù)時(shí)，需要在所述結(jié)構(gòu)中進(jìn)行某些改變。與上述實(shí)施例的本質(zhì)區(qū)別是，對(duì)部分跳線進(jìn)行安排以在磁體框架內(nèi)進(jìn)行堆疊之間的引導(dǎo)。這可以通過(guò)針對(duì)跳線而給磁體框架鉆孔而實(shí)現(xiàn)?？傊艘酝?，跳線的拓?fù)渑c上述非常類(lèi)似。進(jìn)而，沒(méi)有內(nèi)部螺旋位于堆疊底部并抵住磁體框架，而堆疊是被從底部豎直往上卷繞。這顯然對(duì)制造有利。在某種程度上，這種下置方式對(duì)于跳線在磁體內(nèi)的引導(dǎo)變得多少有點(diǎn)更困難。由于具有相對(duì)高的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性，再加上重量很輕和價(jià)格適中，鋁作為用于磁體框架和布線的材料十分有利。高導(dǎo)熱性有助于使磁體中的熱膨脹梯度(gradient)最小化。當(dāng)然，也能夠使用可選的傳導(dǎo)材料(例如傳統(tǒng)的銅材)。然而，本發(fā)明不限于任何具體的材料，而是可使用任何適當(dāng)?shù)哪軌蛞詸C(jī)加工或其他方式在需要的精度內(nèi)形成期望形狀的材料。還可以想到的是，使用具有除了矩形之外的其他截面(例如圓形或橢圓形)的導(dǎo)電布線。并且圓槽的底部可以遵循布線的形狀，而且槽壁是平行的，且垂直于框架的縱軸。然而這種實(shí)施例會(huì)有某些缺點(diǎn)。引線越靠近樣品容積，磁體的電效率就越好。如果使用的是圓的布線，則布線之間會(huì)留有自由氣隙，因此如果截面形狀有意保持不變的話(huà)，部分線圈的卷繞就必然更遠(yuǎn)離樣品容積。線圈內(nèi)的導(dǎo)熱性也會(huì)下降。圖5示出造紙機(jī)的原理結(jié)構(gòu)。一個(gè)紙漿流或多個(gè)紙漿流經(jīng)由網(wǎng)池(wire pit) 100饋送到造紙機(jī)中，通常通過(guò)用于紙漿流的攪拌池130和機(jī)械池132位于網(wǎng)池之前。通過(guò)重量控制或等級(jí)(grade)改變程序,機(jī)械衆(zhòng)被在短循環(huán)(short circulation)中進(jìn)行分批處理(batching)。還可以用單獨(dú)的混合反應(yīng)器(圖5未示出)替換攪拌池130和機(jī)械池132，并且通過(guò)借助于閥門(mén)或某些其他流控制器件128單獨(dú)饋送每個(gè)紙漿流來(lái)控制機(jī)械漿的分批處理。在網(wǎng)池100中，機(jī)械漿與水混合，從而以期望的一致性提供短循環(huán)(從前一個(gè)110到網(wǎng)池100的虛線)?；谌绱松傻募垵{，能夠通過(guò)清理設(shè)備102去除沙子(水力旋流器)、空氣(除氣池)或其他原材料(壓力篩)，而紙漿借助于泵104而被泵入流漿箱(headbox) 106中。在流衆(zhòng)箱106之前,如果需要的話(huà),可以將諸如高嶺土(kaolin clay)、碳酸隹丐、云母、白堊(chalk)、氧化鈦和硅石等填充劑TA，和/或諸如無(wú)機(jī)物、自然有機(jī)物或合成的水溶性有機(jī)聚合物等助留劑(retention agent) RA添加到紙楽；。填充劑可用以改善成形、表面特性、不透明性、亮度和可印刷性，以減小制造成本。就助留劑RA本身而言，其增加細(xì)粉(fines)和填充劑的保持性，并且同時(shí)以其自身為人所知的方式加速脫水。填充劑和助留劑這兩者因此而對(duì)幅材和紙張的表面形貌(surface topography)產(chǎn)生影響。紙衆(zhòng)從流衆(zhòng)箱106通過(guò)流衆(zhòng)箱的唇板(slice) 108被饋送到成形部110中，該成形部110可以是長(zhǎng)網(wǎng)機(jī)或夾網(wǎng)成形機(jī)。在成形部110中，幅材50被脫水，而灰末、細(xì)粉和纖維被移除至短循環(huán)中。在成形部110中，紙漿以幅材50的形式饋送到網(wǎng)(wire)上，并且幅材50在壓榨部(press) 112中經(jīng)過(guò)初步干燥和壓榨。幅材50主要在烘干部114中進(jìn)行干燥。通常有至少一個(gè)測(cè)量部116至124 (其可以是電磁體)，例如可以用來(lái)執(zhí)行諸如確定幅材50的含水量的NMR測(cè)量。本發(fā)明中的造紙機(jī)是指造紙機(jī)和紙板機(jī)這兩者，并且也是指制漿機(jī)，其例如還可包括:前端壓光機(jī)(precalender) 138、涂布部/涂布段140和/或后端壓光機(jī)(post-calender) 142。然而,不必有任何涂布段140,在此情況下不必有多于一個(gè)的壓光機(jī)138U420在涂布段140中，涂布顏料(其例如可包含高嶺土、白堊或碳酸鹽、淀粉、和/或乳膠)可被涂布至紙張表面上。涂布顏料的使用通常會(huì)減少紙張的粗糙度和改善光澤度。在壓光機(jī)138、142中，未經(jīng)涂布或涂布后的紙張幅材在其中行進(jìn)于以期望的力度進(jìn)行擠壓的輥?zhàn)又g，紙張的表面形貌(例如粗糙度等)能夠被改變。壓光機(jī)138、142也可影響紙張的厚度和/或光澤。在壓光機(jī)138、142中，通過(guò)潤(rùn)濕幅材或借助于溫度、以及輥?zhàn)又g的壓區(qū)負(fù)荷/壓力(從而施加至幅材的壓力越大，紙張將變得更為光滑和光澤)，可以改變紙張幅材的特性。潤(rùn)濕和溫度增加進(jìn)一步減小粗糙度并改善光澤度。另外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然造紙機(jī)的操作本身是公知的，因此在本文中不進(jìn)行更具體的描述。圖5還示出用于造紙機(jī)的控制系統(tǒng)。影響質(zhì)量和等級(jí)改變的因素包括紙漿流的流量和比率、填充劑的量、助留劑的量、機(jī)器速率、回水的量、幅材的含濕量、以及干燥能力。控制器126可借助于閥門(mén)128控制紙漿流的分批處理，通過(guò)閥門(mén)136控制填充劑TA的分批處理，通過(guò)閥門(mén)134控制助留劑RA的分批處理，其還控制唇板108的尺寸、機(jī)器速率、回水量、以及模塊114中的干燥處理?？刂破?26還利用測(cè)量器件116至120用于監(jiān)控控制措施、質(zhì)量和/或等級(jí)改變?？刂破?26還可在別處(例如在執(zhí)行控制的同一點(diǎn)處)確定幅材50的特性?？刂破?26可認(rèn)為是基于造紙機(jī)的自動(dòng)數(shù)據(jù)處理的控制機(jī)構(gòu)，或是其一部分。控制器126可接收數(shù)字信號(hào)，或?qū)⒔邮盏降哪M信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。控制器126可包括微處理器和存儲(chǔ)器，并根據(jù)適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)程序處理所述信號(hào)。例如，控制器126可以是基于PID (比例-積分-微分控制)、MPC (模型預(yù)測(cè)控制)或GPC (廣義預(yù)測(cè)控制)控制。
權(quán)利要求
1.一種電磁體，包括:框架(I)，其內(nèi)具有容積⑷；以及導(dǎo)電布線(7)，圍繞框架⑴而卷繞，其特征在于還包括， -至少兩個(gè)環(huán)形槽(5)，具有兩個(gè)彼此平行并垂直于該框架的縱軸的壁； -至少兩個(gè)布線堆疊(7)，每一個(gè)布線堆疊(7)包括至少一個(gè)子堆疊(7a，7b)，其中該布線具有截面； -至少一個(gè)所述壁(6)，隔開(kāi)所述兩個(gè)環(huán)形槽(5);以及 -跳線(10)，對(duì)所述堆疊進(jìn)行互連，使得相鄰的堆疊的跳線(10)對(duì)軸向方向總電流的影響被回流布線的電流平均抵消，從而使對(duì)在樣品容積處所得到的磁場(chǎng)的影響最小化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁體，其特征在于，至少兩個(gè)布線堆疊(7)的每一個(gè)包括偶數(shù)個(gè)子堆疊(7a，7b)且至少包括兩個(gè)子堆疊(7a，7b)，并且所述子堆疊(7a，7b)沿相反方向卷繞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁體，其特征在于，所述至少兩個(gè)環(huán)形槽(5)具有矩形截面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁體，其特征在于，至少所述布線的厚度是被均勻化了的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一個(gè)所述的電磁體，其特征在于，使相鄰的堆疊(7)或堆疊對(duì)中的徑向有效電流方向彼此相反，從而使對(duì)在該樣品容積處所得到的磁場(chǎng)的影響最小化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任意一個(gè)所述的電磁體，其特征在于，有利地，沿交替方向卷繞所述相鄰的堆疊或堆疊對(duì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任意一個(gè)所述的電磁體,其特征在于，以這樣的方式安排堆疊的互連，使得相鄰的堆疊的跳線對(duì)軸向方向總電流的影響被所述回流布線的電流抵消，從而使對(duì)在該樣品容積處所得到的磁場(chǎng)的影響最小化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7的任意一個(gè)所述的電磁體，其特征在于，所述布線堆疊(7)被排列在與所述框架對(duì)稱(chēng)軸正交的平面中。
9.一種用于制造電磁體的方法，包括: -形成其內(nèi)具有容積(4)的框架(1)，以及 -在框架(I)上設(shè)置導(dǎo)電布線(7)，其特征在于還包括， -形成至少兩個(gè)環(huán)形槽(5)，所述環(huán)形槽(5)具有兩個(gè)彼此平行并垂直于該框架的縱軸的壁， -卷繞至少兩個(gè)布線堆疊(7)，所述布線堆疊(7)的每個(gè)包括至少一個(gè)子堆疊(7a，7b)，其中所述布線具有截面， -至少一個(gè)所述壁(6)將所述兩個(gè)環(huán)形槽(5)隔開(kāi)，以及 -利用跳線將相鄰的堆疊(7)連接在一起，使相鄰堆疊(7)中的徑向有效電流的方向彼此相反，從而使對(duì)在樣品容積處所得到的磁場(chǎng)的影響最小化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，存在偶數(shù)個(gè)子堆疊，且存在至少兩個(gè)布線具有截面的子堆疊(7a，7b)，并且所述子堆疊(7a，7b)沿相反方向卷繞。
11.根據(jù)權(quán)利要 求10所述的方法，其特征在于， -在所述框架(I)的外表面上形成至少兩個(gè)環(huán)形槽(5)，所述環(huán)形槽(5)具有矩形截面，-在所述框架的槽上卷繞至少兩個(gè)布線堆疊(7)，每一個(gè)所述布線堆疊(7)包括兩個(gè)子堆疊(7a，7b)，其中所述布線具有矩形截面，并且所述子堆疊(7a，7b)沿相反方向卷繞。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，至少對(duì)所述布線的厚度進(jìn)行均勻化。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12的任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，以這樣的方式安排所述堆疊的互連，使得相鄰堆疊的跳線對(duì)軸向方向總電流的影響被所述回流布線的電流平均抵消，從而使對(duì)在該樣品容積處所得到的磁場(chǎng)的影響最小化。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13的任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，通過(guò)軋制而至少對(duì)所述布線的厚度進(jìn)行均勻化。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在將絕緣體涂層使用到所述導(dǎo)體布線上之后，通過(guò)軋制而至少對(duì)所述布線的厚度進(jìn) 行均勻化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁體及其制造方法。所述電磁體包括框架(1)，其內(nèi)具有容積(4)；以及導(dǎo)電布線(7)，圍繞框架(1)而卷繞。根據(jù)本發(fā)明，所述磁體包括至少兩個(gè)環(huán)形槽(5)，具有兩個(gè)彼此平行并垂直于該框架的縱軸的壁；至少兩個(gè)布線堆疊(7)，每一個(gè)布線堆疊(7)包括至少一個(gè)子堆疊(7a，7b)，其中該布線具有截面；至少一個(gè)所述壁(6)，隔開(kāi)所述兩個(gè)環(huán)形槽(5)；以及跳線(10)，對(duì)所述堆疊進(jìn)行互連，使相鄰堆疊的跳線(10)對(duì)軸向方向總電流的影響被回流布線的電流平均抵消，從而使它們對(duì)在該樣品容積處所得到的磁場(chǎng)的影響最小化。
文檔編號(hào)H01F7/06GK103189938SQ201180046111
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月23日
發(fā)明者S·維爾塔倫, 亞尼·帕卡里寧 申請(qǐng)人:美卓自動(dòng)化有限公司