磁芯

磁环磁场模拟计算

发布时间：

2023-09-04

磁环磁场模拟计算

　在ＦＥＭＭ中建立双面带极靴的磁环体积等效模型，不断调整等效磁环的参数犎ｃ值并进行计算，直至得到的等效磁环的轴上磁场峰值和双面带极靴的实际开口磁环的轴上测量峰值一致，就可以认为得到了等效磁环的犎ｃ值。对于周期磁聚焦系统中的其它磁环，由于都具有轴对称性，可以很容易利用ＦＥＭＭ软件根据轴上磁场的测试值直接计算出每一个磁环对应的犎ｃ值，而等效模型的磁场计算值和实际系统磁场测量值且计算与测试时都不需要极靴。

给出了某实际行波管磁聚焦系统对其中的开口磁环采用等效模型后轴上磁场的计算值和实际系统的测量值的比较，横坐标为系统中磁环的位置标号，纵坐标为对应磁环标号位置处磁场值。其中曲线１为ＦＥＭＭ的计算值，包含真实的开口磁环的聚焦系统测量值。可以看出，计算得到的磁聚焦系统轴上磁场值分布，与实际系统测量值一致，但测量值比计算值整体低３×１０－３Ｔ左右。由于该行波管的磁聚焦系统的磁场值约０．１８Ｔ，因而３×１０－３Ｔ的误差是完全可以接受的，对电子注的聚焦影响很小。

结论

　本文在实验测试的基础上，提出了双面带极靴的非轴对称开口磁环的体积等效法概念，将开口磁环等效为等体积的２维轴对称模型磁环，从而可以采用２维电磁计算软件ＦＥＭＭ计算这种带等效模型的磁聚焦系统的轴上磁场值，将具有等效模型的磁系统的计算值与带开口磁环的实际磁系统轴上测试值进行比较，表明这种模型能代替开口磁环以利用２维计算工具进行模拟计算，可对磁聚焦系统的设计提供参考。