麦克斯韦线圈
麦克斯韦线圈是一个在大体积条件下能产生均匀磁场(或均匀梯度磁场)的装置。为了纪念苏格兰物理学家麦克斯韦。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/39/VFPt_maxwell_coil.svg/300px-VFPt_maxwell_coil.svg.png)
麦克斯韦线圈是亥姆霍茲線圈的改进版本:实际上它能提供比亥姆霍兹线圈还要均匀的磁场,但是使用了更多的装置且增加了复杂性。
简介
编辑一个恒稳的麦克斯韦线圈包含了三个共球面的线圈。[1]
根据麦克斯韦1873年的原始设计:[2]
每个外线圈的半径是 ,且与中心线圈的距离为:
如果中心线圈的半径是 .
稍小的线圈的匝数应该精确等于中心线圈匝数的 倍。
这样的设计阻止了磁场的变化,线圈中心的磁场的前六阶导数均为零。
梯度场麦克斯韦线圈
编辑梯度场麦克斯韦线圈和以上的三个线圈的结构非常相似,但是中心线圈被移除,仅留下较小的两个线圈。[3] 如果两个线圈的电流是相反的,两线圈中心的场为均匀梯度磁场。麦克斯韦描述过使用两个线圈结构在小型测试上可以产生匀力[4] 。 这种类型的麦克斯韦线圈类似于亥姆霍兹线圈,区别在于线圈距离从线圈半径 增加到 和相反的电流。
参见
编辑参考文献
编辑- ^ Garrett, Milan Wayne, Journal of Applied Physics, 38(6), pp2563-2586
- ^ Clerk-Maxwell, James. Treatise on Electricity and Magnetism. Oxford: The Clarendon Press. 1873. ISBN 0-486-60636-8. Page 319.
- ^ R. Pascone, Manhattan College, T. Vullo and P.T. Cahill (1993) Theoretical and experimental analysis of magnetic field gradients for MRI from IEEE Explore
- ^ Clerk-Maxwell, James. Treatise on Electricity and Magnetism. Oxford: The Clarendon Press. 1873. ISBN 0-486-60636-8. Page 333.