CN106843366A - 一种磁场调节装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种磁场调节装置及方法，所述装置包括：磁场探头、反馈系统、至少一个磁通泵和至少两级超导线圈；不同等级的超导线圈的内径不同，且用超导带材连接成至少一个闭合回路；磁场探头设置在待调节磁场区域内与反馈系统连接，用于检测待调节磁场区域内的磁场信息并发送至反馈系统；各磁通泵设置在不同等级的且组成闭合回路的超导线圈之间，与反馈系统连接；反馈系统若判断获知磁场信息满足预设条件，则根据磁场信息和预设规则控制磁通泵给超导线圈充电，超导线圈通电产生磁场对外磁场进行调节。所述方法是利用上述装置进行磁场调节的方法。本发明实施例利用反馈系统控制磁通泵给超导线圈充电，实现了对直流磁场的调节。

Description

一种磁场调节装置及方法

技术领域

本发明实施例涉及电磁兼容技术领域，具体涉及一种磁场调节装置及方法。

背景技术

随着科技的发展，人们的生活中到处充斥着磁场，电视、电话、高压线等都会产生磁场。但是不同的磁场的作用会不同，有些磁场会方便我们的生活，例如由于地磁场的存在，我们可以利用指南针识别方向；但有些磁场则会给我们的生活带来电磁噪音，例如干扰信号等。针对不同的磁场，我们需要采取的措施会不同，有些时候我们需要对磁场信号进行放大，例如对一些磁场信号放大后可以方便测量分析。而更多的时候我们需要对一些磁场信号进行抵消甚至屏蔽。

在高压线，大型用电器，大型钢结构建筑周围，电磁噪音尤其严重，磁场抵消是许多精密科学的通用保障性技术，在一些极端测量环境：如高精密原子钟电子束成像装置，质谱仪，中微子探测中得到广泛引用。在某些生物磁测量中，待测信号多处于10pT(1×10-11)量级甚至更低，而环境噪音磁场要大3-6个数量级，去除噪音信号成为这类测量必不可少的环节。现有技术中对磁场进行调节的方法主要有：被动屏蔽式和主动抵消式。其中被动屏蔽式应用历史最为悠久，屏蔽系统采用高磁导率材料构建封闭腔体将被保护对象封闭其内，搭建屏蔽腔的材料的磁导率愈高，腔壁愈厚，屏蔽效果就愈显著。常用高磁导率材料如软铁、硅钢、坡莫合金等。这种屏蔽质量大，重量沉，屏蔽磁场方向光学不透明。还有一些抵消式的屏蔽系统，比如，现有技术提供了一种基于闭合超导线圈组结构的屏蔽装置，其基本结构是由特定半径比和匝数比的超导线圈组电连接形成，可以实现对交流磁场的调节。但是现有技术中的，磁场屏蔽或者调解装置都是针对动态磁场即交流磁场的屏蔽或者调节的装置，无法对直流磁场进行屏蔽。

因此，如何提出一种装置，能够对直流磁场进行调节，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种磁场调节装置及方法。

一方面，本发明实施例提供一种磁场调节装置，包括：磁场探头、反馈系统、至少一个磁通泵以及至少两级超导线圈；

不同等级的所述超导线圈的内径不同，不同等级的所述超导线圈之间用超导带材连接成至少一个闭合回路；

所述磁场探头设置在待调节磁场区域内，用于检测所述待调节磁场区域内的磁场信息，所述磁场探头与所述反馈系统连接，将所述磁场信息发送至所述反馈系统，其中所述磁场信息包括磁场强度、磁场方向和磁场类别，所述磁场类别包括交流磁场和直流磁场；

所述各磁通泵设置在不同等级的且组成闭合回路的所述超导线圈之间，与所述各超导线圈不接触，并且与所述反馈系统连接；

所述反馈系统用于接收所述磁场信息，若判断获知所述磁场信息满足预设条件，则根据所述磁场信息和预设规则控制所述磁通泵给所述超导线圈充电，以使所述超导线圈通电产生磁场对所述待调节磁场区域内磁场进行调节。

另一方面，本发明实施例提供一种磁场调节的方法，包括：

磁场探头检测待调节磁场区域内的磁场信息，并将所述磁场信息发送至反馈系统，所述磁场信息包括磁场强度、磁场方向和磁场类别，所述磁场类别包括交流磁场和直流磁场；

所述反馈系统接收所述磁场信息，若判断获知所述磁场信息满足预设条件，则根据所述磁场信息和预设规则控制磁通泵给超导线圈充电；

所述超导线圈充电后产生相应的磁场对所述待调节磁场区域内的磁场进行调节。

本发明实施例提供的磁场调节装置及方法，通过在不同等级的超导线圈组成的闭合回路之间设置磁通泵，由磁场探头检测待调节磁场区域内的磁场信息，反馈系统根据磁场探头检测的磁场信息控制磁通泵给超导线圈供电，实现了对直流磁场的调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中磁场调节装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中磁通泵与超导带材的位置关系示意图；

图3为本发明实施例中又一磁场调节装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中又一磁场调节装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中又一磁场调节装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中磁场调节方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例中磁场调节装置的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的磁场调节装置包括：磁场探头01、反馈系统02、至少一个磁通泵03以及至少两级超导线圈04；

不同等级的超导线圈04的内径不同，不同等级的超导线圈04之间用超导带材05连接成至少一个闭合回路；

磁场探头01设置在待调节磁场区域内，用于检测所述待调节磁场区域内的磁场信息，磁场探头01与反馈系统02连接，将所述磁场信息发送至反馈系统02，其中所述磁场信息包括磁场强度、磁场方向和磁场类别，所述磁场类别包括交流磁场和直流磁场；

各磁通泵03设置在不同等级的且组成闭合回路的超导线圈04之间，与各超导线圈04不接触，并且与反馈系统02连接；

反馈系统02用于接收所述磁场信息，若判断获知所述磁场信息满足预设条件，则根据所述磁场信息和预设规则控制磁通泵03给超导线圈01充电，以使超导线圈01通电产生磁场对所述待调节磁场区域内磁场进行调节。

具体地，本发明实施例提供的磁场调节装置包括磁场探头01、反馈系统02、磁通泵03和超导线圈04。其中磁通泵03的数量至少为一个，本发明实施例中磁通泵的数量是一个，实际应用时磁通泵03的数量还可以是2个、3个或其他数量。超导线圈04至少为两级，不同等级的超导线圈04的内径不同，一般定义低等级超导线圈的内径小于高等级超导线圈的内径，即第一级超导线圈的内径小于第二级超导线圈的内径，第二级超导线圈的内径小于第三级超导线圈的内径，以此类推。本发明实施例中包括两级超导线圈04，如图1所示，内径较小的为第一级超导线圈041，内径较大的为第二级超导线圈042。不同等级的超导线圈04之间用超导带材05连接成至少一个闭合回路，即每一个闭合回路中包括不同等级的超导线圈04，闭合回路的连接方式以及闭合回路的数量可以根据实际情况进行设置，本发明实施例不作具体限定。需要说明的是，每一个闭合回路中至少需要一个磁通泵，如图1所示，第一级超导线圈041和第二级超导线圈042之间用超导带材05连接成一个闭合回路，在闭合回路中第一级超导线圈和第二级超导线圈之间设置一个磁通泵。其中带材是指长宽比很大的成卷供应的带状金属材，超导带材是指带材的材质为超导材料，可以为高温超导材料或低温超导材料。超导带材05和各超导线圈的连接方式可以是焊接，也可以是其他连接方式，本发明实施例不作具体限定。

本发明实施例中的超导线圈的形状可以是圆形、方形、跑道型或者其他形状，因此本发明实施例中所说的超导线圈的内径是指超导线圈的几何中心到其边长的最短距离的二倍。例如：若是圆形超导线圈，内径即为圆形超导线圈的直径，若为方形超导线圈，则内径为方形超导线圈的几何中心到其边长的最短垂直距离的二倍，实际等于方形超导线圈的较短的边长的长度。超导线圈中绕制线圈的材料为超导材料，可以是高温超导材料或低温超导材料，例如可以采用YBCO、Bi2223或铌钛导线，当然还可以为其他超导材料，本发明实施例不作具体限制。此外，各超导线圈和超导带材的材质都是超导材料，其具体的材料可以相同，也可以不同，各超导线圈的材质也可以相同或不同，例如第一级超导线圈用高温超导材料，第二级超导线圈用低温超导材料，或其他组合，本发明实施例不作具体限定。

磁场探头01设置在待调节磁场区域内，用于检测待调节磁场区域内的磁场信息，磁场信息包括磁场强度、磁场方向和磁场类别，磁场类别包括交流磁场和直流磁场。磁场探头01与反馈系统02连接，将检测到的磁场信息发送至反馈系统02。各磁通泵03设置在不同等级的且组成闭合回路的超导线圈04之间，与各超导线圈04不接触，并且与反馈系统02连接。磁场探头01将检测到的磁场信息发送至反馈系统02后，反馈系统02判断磁场信息是否满足预设条件，若满足，则反馈系统02根据磁场信息和预设规则控制磁通泵03给超导线圈04充电，超导线圈04充电产生磁场对待调节磁场区域内磁场进行调节。磁场探头01可以实时或定时检测待调节磁场区域内的磁场信息，并将磁场信息发送至反馈系统02，反馈系统02根据磁场信息控制磁通泵03的运动，以保证给超导线圈04充电的电流的大小和方向满足磁场调节的需要，从而使超导线圈04产生适当的磁场，实现对待调节磁场区域内的磁场的合理调节。其中磁通泵03的具体结构可以是能够产生行波磁场的装置，例如：运动永磁体，或类似直线电机通过控制产生交变磁场的结构，当然还可以是其他能够给超导线圈充电的装置，本发明实施例不作具体限定。

例如：若要对某区域A内的磁场进行调节，将本发明实施例中的磁场调节装置合理的放置到区域A内。磁场探头01检测到区域A内的磁场信息后，将磁场信息发送至反馈系统02，反馈系统02判断磁场信息是否满足预设条件，若满足，则控制磁通泵03给超导线圈04进行充电。具体可以根据磁场信息中的磁场强度以及磁场方向控制磁通泵03的运动方式，给超导线圈04充电。磁通泵03的运动方式不同给超导线圈04充电的电流的大小以及方向会不同，超导线圈04通电后会产生磁场也会相应的改变，进而对区域A内的磁场进行调节。如：若检测到的磁场强度在调节的过程中减小，那么反馈系统02可以控制磁通泵03的运动速度减小，以减小给超导线圈04的供电电流大小；还可以根据检测到的磁场方向，由反馈系统02控制磁通泵03的运动方向，调整给超导线圈04供电的电流方向，合理的对区域A内的磁场进行调节。

本发明实施例提供的磁场调节装置，通过在不同等级的超导线圈组成的闭合回路之间设置磁通泵，由磁场探头检测待调节磁场区域内的磁场信息，反馈系统根据磁场探头检测的磁场信息控制磁通泵给超导线圈供电，实现了对直流磁场的合理调节。

在上述实施例的基础上，所述预设条件包括：所述磁场类别为直流磁场且所述磁场强度在预设磁场强度范围内。

具体地，磁场探头检测到待调节磁场区域内的磁场信息后，将检测到的磁场信息发送至反馈系统，若反馈系统判断磁场信息中的磁场是直流磁场且磁场强度在预设磁场强度范围内，则反馈系统控制磁通泵工作，给超导线圈进行充电。其中预设磁场强度范围可以根据实际使用情况进行设置，本发明实施例不作具体限定。

例如：磁场探头将检测到的待调节磁场区域A内的磁场信息发送至反馈系统，反馈系统判断磁场信息中的磁场为直流磁场且磁场强度为B，且预设磁场强度范围为大于C，若反馈系统判断获知B>C，则反馈系统控制磁通泵运行，给超导线圈充电，对待调节磁场区域A内的磁场进行调节。若反馈系统判断磁场信息中的磁场为交流磁场或动态磁场或磁场强度B<C，则反馈系统不控制磁通泵运行，即磁通泵不给超导线圈充电。

需要说明的是，若反馈系统判断待调节磁场区域内的磁场为交流磁场或动态磁场，磁通泵不工作，但可以通过超导线圈本身对交流磁场或动态磁场进行调节。超导线圈对交流磁场和动态磁场的调节可以通过改变各级超导线圈的匝数比和半径比实现。例如：根据待调节磁场区域确定第一级线超导圈的尺寸和匝数，在此基础上通过有限元软件扫描第二级超导线圈在不同半径和不同匝数下，磁场调节装置对于待调节磁场区域内的磁场调节能力，其中有限元软件可以为ANSYS，COMSOL，当然还可以为其他有限元软件，本发明实施例不作具体限定。实际使用时可以根据需要设计任意匝数比和半径比的超导线圈，进一步改变磁场的调节比例。

本发明实施例提供的磁场调节装置，通过判断磁场信息是否满足预设条件，控制磁通泵进行工作，使得磁通泵在需要时开始工作，不需要时不工作，增加了磁通泵的使用寿命，并且可以实现对直流磁场和交流磁场的都进行调节。

在上述实施例的基础上，所述预设规则包括：对所述待调节磁场区域内的磁场进行放大或抵消。

具体地，可以根据需要预先在反馈系统内输入不同的参数，以实现对待调节磁场区域内的磁场进行放大或抵消，还可以为屏蔽，屏蔽即完全抵消待调节区域内的磁场。例如：若需要对待调节磁场区域A内的磁场进行放大处理，即预设规则为对待调节磁场区域内的磁场进行放大，则可以在反馈系统内输入表示放大处理的参数f；或若需要对待调节磁场区域A内的磁场进行放抵消处理，即预设规则为对待调节磁场区域内的磁场进行抵消，则可以在反馈系统内输入表示抵消处理的参数d。反馈系统可以根据预设规则控制磁通泵的运动方向，从而控制给超导线圈充电的电流方向，进一步控制超导线圈产生的磁场方向，实现对待调节磁场区域内的磁场的放大或抵消甚至屏蔽。

本发明实施例提供的磁场调节装置，可以通过预先设置相应的参数，实现对待调节磁场区域内的直流磁场的放大或抵消甚至屏蔽。

在上述实施例的基础上，所述反馈系统还用于：若判断获知接收到的所述磁场信息与预设的磁场信息相同时，则控制所述磁通泵停止工作。

具体地，在进行磁场调节时，可以根据需要预先在反馈系统内输入相关的参数，表示需要对待调节磁场区域内的磁场调节到最终需要的磁场时对应的预设磁场信息。在调节过程中，磁场探头会实时或定时检测待调节磁场区域内的磁场信息，并将检测到的磁场信息发送至反馈系统，反馈系统判断磁场信息与预设的磁场信息是否相同，若相同，则表示待调节磁场区域内的磁场达到需要的状态，反馈系统会控制磁通泵停止工作，磁场调节结束。这时，磁场探头会继续实时或定时检测待调节磁场区域内的磁场信息，当反馈系统判断磁场探头检测到的磁场信息与预设磁场信息不同时，会控制磁通泵开始工作，给超导线圈充电，继续对待调节磁场区域内的磁场进行调节。可以看出，只要预先在反馈系统中设置好相关参数后，磁场调节装置就可以通过磁场探头、反馈系统、磁通泵以及超导线圈自动地对待调节磁场区域的磁场进行调节。

例如：根据实际需要，预先在反馈系统内设置好预设的磁场信息中的磁场强度为b，磁场方向为a，磁场类别为直流磁场。当磁场调节装置工作过程中，磁场探头检测到待调节磁场区域的磁场在调节过程中达到的磁场信息中的磁场强度为b，磁场方向为a，磁场类别为直流磁场，反馈系统判断磁场探头检测到的磁场信息与预设磁场信息相同，则控制磁通泵停止工作。若在之后的时间内，磁场探头检测到待调节磁场区域的磁场发生变化，磁场强度为c，磁场方向为d，磁场类别为直流磁场，与预设磁场信息不同，则反馈系统会控制磁通泵开始工作，给超导线圈充电，继续对待调节磁场区域内的磁场进行调节。

本发明实施例提供的磁场调节装置，通过反馈系统判断磁场探头检测到的磁场信息与预设的磁场信息相同后，反馈系统控制磁通泵停止工作，使得能够根据需要对待调节磁场区域内的磁场调节到合理的程度，并且实现了对磁场区域内的直流磁场的自动调节。

在上述实施例的基础上，所述各磁通泵设置在不同等级的且组成闭合回路的所述超导线圈之间包括，所述各磁通泵与任意一个所述超导带材之间的距离在预设范围内，且所述磁通泵产生的磁场在所述任意一个所述超导带材的宽度方向有垂直分量。

具体地，不同等级的超导线圈通过超导带材连接成至少一个闭合回路，磁通泵可以设置在闭合回路内，处于不同等级的超导线圈之间，与任意一个线圈不接触，且与闭合回路中的任意一个超导带材之间的距离在预设距离内，其中预设距离可以根据实际情况进行设置，本发明实施例不作具体限定。磁通泵的运动方向即产生磁场的行波方向在上述与磁通泵之间的距离在预设距离内的超导带材的宽度方向有垂直分量，，以使得超导带材连接的超导线圈的闭合回路中能够产生电流，进一步产生磁场，实现对待调节磁场区域内的磁场的调节。图2为本发明实施例中磁通泵与超导带材的位置关系示意图，如图2所示，本发明实施例中磁通泵位于超导带材宽面的上方，与超导带材不接触，并且磁通泵产生的磁场在垂直于超导到带材的宽度方向有分量，本发明实施例采用的磁通泵为运动的永磁体。通常情况下，一个闭合回路中至少需要一个磁通泵，不同的闭合回路中设置不同的磁通泵，如：若磁场调节装置中有两个闭合回路，则需要至少两个磁通泵，分别设置在两个闭合回路中。

本发明实施例提供的磁场调节装置，通过合理设置磁通泵的位置，以保证磁通泵能够给超导线圈充电，使得超导线圈产生磁场，实现了对待调节磁场区域内的直流磁场的调节。

在上述实施例的基础上，所述待调节磁场区域在所述各超导线圈的几何中心，相应的所述磁场探头设置所述几何中心处。

具体地，通常待调节磁场区域在各超导线圈的几何中心，则相应的磁场探头设置在上述各超导线圈的几何中心处，以便能够准确的检测出待调节磁场区域内的磁场信息。

在上述实施例的基础上，每一等级的所述超导线圈的数量为至少一个，同一等级的所述超导线圈的内径相同，且同轴设置。

具体地，磁场调节装置中包括至少两级的超导线圈，每一等级的超导线圈的数量至少为一个，且同一等级的超导线圈的内径相同，并同轴设置。需要说明的是，同一等级的超导线圈是同轴且对称设置的，即若同一等级的超导线圈不止一个时，则需要同一等级的各超导线圈关于所有超导线圈的几何中心对称设置。不同等级的超导线圈可以同轴设置，这时磁场调节装置只能调节垂直于超导线圈所在平面方向的磁场，若需要对不同方向的磁场进行调节，则可以通过正交设置不同等级的超导线圈，实现对两个或三个方向的磁场的调节。

下面结合附图3-4介绍本发明实施例中不同结构的磁场调节装置，以便更好的理解本发明实施例的技术方案：

图3为本发明实施例中又一磁场调节装置的结构示意图，如图3所示，本发明实施例中磁场调节装置包括两级超导线圈，第一级超导线圈31和第二级超导线圈32，第一级超导线圈31的内径小于第二级超导线圈32。与图1不同的是第一级超导线圈31和第二级超导线圈32中各包括两个超导线圈，分别为第一级超导线圈310、第一级超导线圈311、第二级超导线圈320、第二级超导线圈321，并且各超导线圈不是共面设置的。其中第一级超导线圈，310与第二级超导线圈320之间用超导带材33连接成一个闭合回路，第一级超导线圈311与第二级超导线圈321之间用超导带材34连接成另一个闭合回路。两个闭合回路中各设置有一个磁通泵35，磁通泵35与各超导线圈不接触，并且各磁通泵35分别与相应的闭合回路中的一个超导带材33和34之间有一定的预设距离，磁通泵35与反馈系统36连接，用于根据反馈系统36的控制运动，以给超导线圈供电。在各超导线圈的几何中心处设置有磁场探头37，磁场探头37与反馈系统36连接，用于检测待调节磁场区域内的磁场信息，并将检测到的磁场信息发送至反馈系统。这实际上是一个双Helmholtz线圈结构，两个闭合回路，却在各超导线圈的几何中心处产生比较均匀的磁场，实现对待调节磁场区域内磁场的调节。

图4为本发明实施例中又一磁场调节装置的结构示意图，如图4所示，本发明实施例中磁场调节装置包括两级超导线圈，第一级超导线圈41和第二级超导线圈42，第一级超导线圈41的内径小于第二级超导线圈42，并且第一级超导线圈41和第二级超导线圈42中各包括两个超导线圈。与上述图3不同的是，本发明实施例中各超导线圈通过超导带材43连接成一个闭合回路，闭合回路中第一级超导线圈41和第二级超导线圈42之间设置有一个磁通泵44，其他结构与上述图2中的结构相同，磁通泵44与反馈系统45连接。在各超导线圈的几何中心处设置有磁场探头46，磁场探头46与反馈系统45连接。

图5为本发明实施例中又一磁场调节装置的结构示意图，如图5所示，与上述图1、图3和图4都不同的是，本发明实施例中包括三级超导线圈，第一级超导线圈51、第二级超导线圈52和第三级超导线圈53。其中第一级超导线圈51、第二级超导线圈52和第三级超导线圈53的内径依次增大，并且第一级超导线圈51和第三级超导线圈53包括一个超导线圈，第二级超导线圈52包括两个超导线圈。所有的超导线圈之间用超导带材54连接成一个闭合回路，磁通泵55可以设置在闭合回路中任意两级超导线圈之间，本发明实施例中磁通泵55设置在第一级超导线圈51和第二级超导线圈52之间，磁通泵55与反馈系统56连接。在各超导线圈的几何中心处设置有磁场探头57，磁场探头57与反馈系统56连接。

上述实施例简单介绍了几种可能的磁场调节装置的结构示意图，实际应用时可以根据需要设置超导线圈的结构，磁通泵的位置以及磁场探头的位置，本发明实施例不作具体限定。

本发明实施例提供的磁场调节装置，通过在不同等级的超导线圈组成的闭合回路之间设置磁通泵，根据反馈系统的控制为超导线圈充电，以使超导线圈可以产生磁场对待调节磁场区域内的直流磁场进行调节。并且可以根据反馈系统的控制实现对直流磁场的自动调节，调节方式可以根据需要进行设置，实现对待调节磁场区域的磁场进行放大、抵消甚至屏蔽。当磁通泵不工作时，可以通过超导线圈本身对交流磁场进行调节，磁通泵工作时可以对直流磁场进行调节。结构简单容易实现，便于用户的使用。

图6为本发明实施例中磁场调节方法的流程示意图，如图6所示，本发明实施例提供的磁场调节方法包括：

S1、磁场探头检测待调节磁场区域内的磁场信息，并将所述磁场信息发送至反馈系统，所述磁场信息包括磁场强度、磁场方向和磁场类别，所述磁场类别包括交流磁场和直流磁场；

S2、所述反馈系统接收所述磁场信息，若判断获知所述磁场信息满足预设条件，则根据所述磁场信息和预设规则控制磁通泵给超导线圈充电；

S3、所述超导线圈充电后产生相应的磁场对所述待调节磁场区域内的磁场进行调节。

具体地，将磁场调节装置放置到待调节磁场区域内，磁场探头对待调节磁场区域内的磁场信息进行检测，并将检测到的磁场信息发送至反馈系统。反馈系统接收到磁场信息后，判断磁场探头检测到的磁场信息是否满足预设条件，若满足，则根据磁场信息和预设规则控制磁通泵给超导线圈充电。超导线圈通电后产生相应的磁场对待调节磁场区域内的直流磁场进行调节。其中超导线圈、磁通泵磁场探头以及反馈系统的结构、设置的位置等都和上述实施例一致，此处不再赘述。

本发明实施例提供的磁场调节方法，利用了上述实施例中的磁场调节装置，对待调节磁场区域内进行磁场信息的检测，并根据检测到的磁场信息以及预设规则控制磁通泵给超导线圈充电，以使超导线圈通电后产生相应的磁场，实现对待调节磁场区域内的直流磁场进行调节。

在上述实施例的基础上，所述预设条件包括：所述磁场类别为直流磁场且所述磁场强度在预设磁场强度范围内。

具体地，磁场探头检测到待调节磁场区域内的磁场信息后，将检测到的磁场信息发送至反馈系统，若反馈系统判断磁场信息中的磁场是直流磁场且磁场强度大于或等于预设磁场强度，则反馈系统控制磁通泵工作，给超导线圈进行充电。其中预设磁场强度可以根据实际使用情况进行设置，本发明实施例不作具体限定。若反馈系统判断待调节磁场区域内的磁场为交流磁场或动态磁场，磁通泵不工作，但可以通过超导线圈本身对交流磁场或动态磁场进行调节。具体对交流磁场或动态磁场的调节方式同上述实施例一致，此处不再赘述。

在上述实施例的基础上，所述预设规则包括：对所述待调节磁场区域内的磁场进行放大或抵消。

具体地，可以根据需要预先在反馈系统内输入不同的参数，以实现对待调节磁场区域内的磁场进行放大或抵消，还可以为屏蔽，屏蔽即完全抵消待调节区域内的磁场。反馈系统可以根据预设规则控制磁通泵的运动速度和运动方向，从而控制给超导线圈充电的电流的大小方向，进一步控制超导线圈产生的磁场强度以及磁场方向，实现对待调节磁场区域内的磁场的放大或抵消甚至屏蔽。

本发明实施例提供的磁场调节方法，利用了上述实施例中的磁场调节装置，不仅可以对交流磁场进行调节，还可以对直流磁场进行调节，并且可以实现对磁场的自动调节，调节方式可以根据需要进行设置，实现对待调节磁场区域的磁场进行放大、抵消甚至屏蔽，调节的方法简单易行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种磁场调节装置，其特征在于，包括：磁场探头、反馈系统、至少一个磁通泵以及至少两级超导线圈；

不同等级的所述超导线圈的内径不同，不同等级的所述超导线圈之间用超导带材连接成至少一个闭合回路；

所述磁场探头设置在待调节磁场区域内，用于检测所述待调节磁场区域内的磁场信息，所述磁场探头与所述反馈系统连接，将所述磁场信息发送至所述反馈系统，其中所述磁场信息包括磁场强度、磁场方向和磁场类别，所述磁场类别包括交流磁场和直流磁场；

所述各磁通泵设置在不同等级的且组成闭合回路的所述超导线圈之间，与所述各超导线圈不接触，并且与所述反馈系统连接；

所述反馈系统用于接收所述磁场信息，若判断获知所述磁场信息满足预设条件，则根据所述磁场信息和预设规则控制所述磁通泵给所述超导线圈充电，以使所述超导线圈通电产生磁场对所述待调节磁场区域内磁场进行调节。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预设条件包括：所述磁场类别为直流磁场且所述磁场强度在预设磁场强度范围内。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预设规则包括：对所述待调节磁场区域内的磁场进行放大或抵消。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反馈系统还用于：若判断获知接收到的所述磁场信息与预设的磁场信息相同时，则控制所述磁通泵停止工作。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述各磁通泵设置在不同等级的且组成闭合回路的所述超导线圈之间包括，所述各磁通泵与任意一个所述超导带材之间的距离在预设范围内，且所述磁通泵产生的磁场在所述任意一个所述超导带材的宽度方向有垂直分量。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述待调节磁场区域在所述各超导线圈的几何中心，相应的所述磁场探头设置所述几何中心处。

7.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，每一等级的所述超导线圈的数量为至少一个，同一等级的所述超导线圈的内径相同，且同轴设置。

8.一种应用权利要求1-7任一项所述的磁场调节装置进行磁场调节的方法，其特征在于，包括：

磁场探头检测待调节磁场区域内的磁场信息，并将所述磁场信息发送至反馈系统，所述磁场信息包括磁场强度、磁场方向和磁场类别，所述磁场类别包括交流磁场和直流磁场；

所述反馈系统接收所述磁场信息，若判断获知所述磁场信息满足预设条件，则根据所述磁场信息和预设规则控制磁通泵给超导线圈充电；

所述超导线圈充电后产生相应的磁场对所述待调节磁场区域内的磁场进行调节。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括：所述磁场类别为直流磁场且所述磁场强度在预设磁场强度范围内。

10.根据权利要求8-9任一项所述的方法，其特征在于，所述预设规则包括：对所述待调节磁场区域内的磁场进行放大或抵消。