FR2533361A1

FR2533361A1 - Aimant permanent multipolaire a intensite de champ reglable

Info

Publication number: FR2533361A1
Application number: FR8314864A
Authority: FR
Inventors: Klaus Halbach
Original assignee: US Department of Energy
Current assignee: US Department of Energy
Priority date: 1982-09-20
Filing date: 1983-09-19
Publication date: 1984-03-23
Also published as: JPS5976405A; US4549155A; GB2128812A; GB8323896D0; FR2533361B1; GB2128812B; DE3333955A1; CA1214509A

Abstract

LA STRUCTURE D'AIMANT PERMANENT MULTIPOLAIRE DE L'INVENTION COMPREND DEUX PIECES POLAIRES OU PLUS MAGNETIQUEMENT DOUCES 10 ET DISPOSEES SYMETRIQUEMENT LE LONG D'UN AXE LONGITUDINAL 12 POUR FOURNIR UN CHAMP MAGNETIQUE A L'INTERIEUR D'UN ESPACE DEFINI PAR LES PIECES POLAIRES. DEUX AIMANTS PERMANENTS OU PLUS SONT MONTES SUR UN MANCHON CYLINDRIQUE 20 EXTERIEUR MAGNETIQUEMENT DOUX QUI TOURNE POUR AMENER LES AIMANTS PERMANENTS JUSQU'A UN COUPLAGE PLUS PROCHE AVEC LES PIECES POLAIRES ET POUR REGLER AINSI L'INTENSITE DE CHAMP DU CHAMP MAGNETIQUE PRODUIT DANS L'ESPACE DEFINI PAR LES PIECES POLAIRES. LES AIMANTS PERMANENTS SONT DE PREFERENCE CONSTITUES D'UN MATERIAU DE TERRE RARE AU COBALT AYANT UN CHAMP MAGNETIQUE REMANENT ELEVE ET UNE GRANDE FORCE COERCITIVE. DES AIMANTS PERMANENTS SECONDAIRES 26, 28 SONT PREVUS ENTRE LES PIECES POLAIRES POUR FOURNIR UN FLUX MAGNETIQUE SUPPLEMENTAIRE. APPLICATION AUX ACCELERATEURS LINEAIRES DE PARTICULES.

Description

L'invention concerne un aimant permanent multipo-

laire à intensité de champ magnétique réglable.

Plusieurs techniques sont disponibles pour pro-

duire des champs magnétiques d'intensité variable Ces champs sont particulièrement utiles dans des accélérateurs de particules chargées pour infléchir et faire converger

des faisceaux de particules Les électro-aimants, c'est-à-

dire, les dispositifs qui produisent des champs magnéti-

ques en utilisant des courants électriques traversant des bobinages ordinaires ou supraconducteurs, présentent de

sérieuses limitations pour certaines applications Une li-

mitation est constituée par les grandes quantités d Oéner-

gie électrique couteuse que ces dispositifs consomment soit pour le courant nécessaire pour rendre actif un conducteur classique, soit pour le refroidissement d'un supraconducteur De plus, les électro-aimants classiques

sont limités à certains volumes minimaux car leurs densi-

tés de courant sont inversement proportionnelles à leurs

dimensions linéaires, ce qui conduit finalement à des pro-

blèmes de refroidissement insurmontables Il en résulte que les courants mis en oeuvre pour ces électro-aimants doivent être réduits pour des dimensions inférieures et

qu'en conséquence les champs magnétiques sont inférieurs.

Et ainsi on s'est rendu compte que pour beaucoup

d'applications d'aimants, il est souvent avantageux d'u-

tiliser des aimants permanents au lieu des électro-aimants

afin d'éliminer les bobinages avec leur consommation d'é-

nergie résultante et de produire des champs forts dans des

espaces physiquement petits Pour les aimants qui sont uti-

lisés dans de petits espaces et qui nécessitent de grands champs de pièce polaire; il est très souvent difficile de prévoir une assez grande surface de section transversale

en cuivre dans l'espace disponible Un domaine o les ai-

mants permanents à champ élevé trouvent une application particulière est dans la construction de petits aimants

quadripolaires pour guider, faire converger, et faire tour-

ner des faisceaux de particules chargées dans des accéléra-

teurs linéaires utilisés en physique atomique et en trai-

tement et recherche médicaux Une analyse théorique est présentée par J B Blewett dans le rapport intitulé "Design of Quadrupoles and Dipoles Using Permanent Magnet Rings", paru dans Brookhaven National Laboratory Report N O AADD-89, le 10 Août 1965 Ce rapport comprend des équations et des analyses pour augmenter au maximum la force d'un aimant permanent quadripolaire annulaire ou cylindrique utilisant

un matériau anisotropique.

Une technique pour concevoir des aimants à aimants permanents multipolaires a été décrite dans un article de K.Halbach intitulé "Design of Permanent Magnet Multipole Magnets with Oriented Rare Earth Cobalt Materials", paru

dans Nuclear Instruments and Methods 169 ( 1980) pp 1-10.

Une conception quadripolaire y est décrite qui utilise un

certain nombre de segments d'aimant magnétiquement aniso-

tropiques ayant chacun un axe doux, ou axe d'orientation

magnétique, dans une direction prédéterminée différente.

Une application proposée de cette conception combine deux aimants multipolaires tels qu'un quadripôle est placé à l'intérieur de l'ouverture de l'autre Pour les matériaux de terres rares au cobalt (REC) utilisés, il est possible de superposer les champs magnétiques individuels et les champs de chaque quadripôle sont additionnés ou soustraits en fonction de leurs positions en rotation relatives Cette conception subit des champs limites aux extrémités de l'aimant qui se combinent pour produire des perturbations inopportunes dans les propriétés optiques de rayonnement

de l'aimant.

Un objet de l'invention est un aimant permanent

multipolaire ayant une intensité de champ réglable facile-

ment.

Un autre objet de l'invention est un aimant perma-

nent multipolaire réglable qui maintient sa distribution de champ essentiellement non perturbée quand on fait varier

son intensité.

Un autre objet de l'invention est un aimant ayant

une intensité de champ variable qui ne consomme pas d'éner-

gie électrique.

Un autre objet de l'invention est de réaliser une

variation continue de l'intensité de champ d'un aimant per-

manent multipolaire.

Conformément à ces objets et à d'autres de l'in-

vention, on prévoit une structure d'aimant permanent mul-

tipolaire ayant une intensité de champ réglable Deux piè-

ces polaires ou plus magnétiquement douces et espacées en-

tre elles sont excitées par un ou plusieurs aimants perma-

nents qui sont caractérisés comme ayant des champs réma-

nents élevés et des forces coercitives grandes Un groupe préféré de matériaux qui a ces caractéristiques sont les

matériaux de terres rares au cobalt (REC) Dans ses as-

pects les plus généraux, des moyens sont prévus pour cou-

pler de façon variable le flux magnétique fourni par lias, ou les aimants permanents aux pièces polaires Ce couplage variable est utilisé pour contrôler l'intensité de champ du champ magnétique présent entre les pièces polaires alors que la distribution de champ de ce champ magnétique est

maintenue essentiellement constante.

Selon un aspect de l'invention, le couplage varia-

ble du flux magnétique des aimants permanents aux pièces polaires est obtenu en prévoyant les pièces polaires et l'aimant permanent avec respectivement des surfaces qui se déplacent-entre elles et qui fournissent un couplage magnétique entre elles quand les surfaces sont très proches les unes des autres Le mouvement d'une surface par rapport

à une autre met différentes parties des surfaces respecti-

ves tout près les unes des autres, ce qui permet de contr&-

ler l'intensité de champ magnétique entre les pièces polai-

res.

Dans un exemple de réalisation préféré de l'inven-

tion, des aimants permanents sont montés à rotation sur un manchon cylindrique magnétiquement doux qui tourne autour des pièces polaires Des aimants permanents secondaires fournissent un flux magnétique supplémentaire aux pièces polaires et des aimants permanents correcteurs empêchent le couplage de champs non voulus des aimants permanents

jusque-dans les pièces polaires.

Le procédé selon l'invention consiste à placer

les pièces polaires autour d'un axe et à exciter les piè-

ces polaires avec un ou plusieurs aimants permanents Le réglage de l'intensité de champ magnétique dans l'espace

compris entre les pôles est réalisé en déplaçant les ai-

mants permanents par rapport aux pièces polaires pour ob-

tenir différents degrés de proximité de manière à faire

varier le couplage magnétique entre eux.

Un exemple de réalisation spécifique est un qua-

dripôle symétrique dans lequel quatre pièces polaires sont disposées symétriquement autour d'un axe longitudinal et dans lequel quatre aimants permanents sont montés sur un

manchon cylindrique entourant les pièces polaires Des sur-

faces cylindriques correspondantes sont formées sur les pièces polaires et les aimants permanents de sorte que, quand on fait tourner le manchon, on obtient un couplage

magnétique variable.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré-

sente invention seront mis en évidence dans la description

suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en réfé-

rence aux dessins annexés dans lesquels:

Figure 1 est une courbe de variation de B en fonc-

tion de H pour un matériau-de terre rare au cobalt (REC) prise dans la direction parallèle à son axe doux;

Figure 2 est une vue en coupe schématique d'un ai-

mant permanent quadripolaire ayant une intensité de champ variable dans l'espace prévu en son centre; Figure 3 est une vue en coupe transversale d'un exemple de réalisation d'une structure d'aimant permanent quadripolaire variable selon l'invention; et Figure 4 est une vue-en coupe prise le long d'une

ligne de coupe 4-4 de la Figure 3.

On va se référer maintenant à l'exemple de réali-

sation préféré de l'invention qui illustre le meilleur mo-

de considéré actuellement par l'inventeur pour mettre en pratique le procédé et le dispositif de l'invention et qui

est représenté dans les dessins annexés.

Comme on l'a indiqué ci-dessus, pour une certaine

application, un avantage très important d'un aimant perma-

nent par rapport à un électro-aimant est qu'on peut rendre

les aimants permanents très petits sans sacrifier l'inten-

sité de champ magnétique On se rappellera que la-densité

de courant d'un électro-aimant est inversement proportion-

nelle aux dimensions de l'aimant Les matériaux de terres rares au cobalt orientés (REC) généralement disponibles produisent des champs magnétiques qui sont au moins aussi

intenses que ceux produits par des électro-aimants classi-

ques de dimensions arbitraires 'Comparés à d'autres maté-

*riaux magnétiques plus classiques, les matériaux REC ont des caractéristiques relativement simples qui sont faciles

à comprendre et à traiter analytiquement Ces caractéris-

tiques ont rendu les matériaux REC bons matériaux de choix pour améliorer les conceptions d'aimants telles qu'on va

les décrire dans la suite.

Le procédé par lequel les matériaux REC sont pro-

duits est brièvement-décrit dans un but de compréhension de leurs caractéristiques Un mélange fondu d'environ cinq parts de cobalt et d'une part de terre rare, telle que du

samarium, est rapidement refroidi et ensuite broyé et mou-

lu pour produire des particules cristallines ayant des di-

mensions de l'ordie de 5 micromètres Ces particules cris-

tallines sont hautement anisotropiques et ont une direction

de polarisation magnétique préférée dans une direction cris-

talline On applique un champ magnétique très intense qui

fait tourner physiquement les particules individuelles jus-

qu'à ce que leurs axes préférés magnétiquement soient ali-

gnés parallèlement au champ magnétique appliqué On appli-

que une pression pour former des blocs de matériau mania-

bles et les blocs de matériau alignés sont ensuite agglo-

mérés et finalement soumis à un champ magnétique très in-

tense dans une direction parallèle ou antis-parallèle à la direction magnétique préférée établie précédemment pour

rétablir une aimantation complète On aligne ainsi pres-

que tous les moments magnétiques dans la direction d'ai-

mantation appelée l'axe doux La caractéristique particu-

lière qui rend le matériau REC si utile est que ce champ magnétique rémanent est extrêmement intense et ne peut va- rier qu'en appliquant un champ magnétique intense dans le

sens inverse au champ initialement utilisé pour ai-

manter le matériau REC.

Si l'on se réfère maintenant aux dessins, on voit que la Figure 1 représente la courbe de variation de B en fonction de H prise dans la direction de l'axe dit doux

pour un matériau de terre rare au cobalt (REC) Cette cour-

be a plusieurs caractéristiques importantes C'est prati-

quement une ligne droite dans un large intervalle d'inten-

sités de champ qui a une pente proche de l'unité Le déca-

lage de la courbe à partir de l'origine, qui représente le champ rémanent s B est typiquement 0,8 à 0,95 Tesla avec r un champ coercitif D environ 4 à 8 % inférieur au champ

rémanent Cette linéarité dans un large intervalle d'inten-

sités de champ et la perméabilité différentielle proche de l'unité permettent de traiter ce type de matériau comme un

vide avec une densité de charges ou de courant marquée.

Il en résulte que les champs produits par différentes piè-

ces du matériau REC se superposent linéairement et qu'on peut déterminer analytiquement ces champs très facilement

en l'absence d'un matériau magnétiquement doux, c'est-à-

dire, de matériaux qui sont linéaires et qui n'ont pas d'hystérésis. Il existe plusieurs autres matériaux qui ont des propriétés semblables au matériau REC, qui comprennent un matériau REC imprégné de résine et certains des ferrites orientés, mais ceux-ci ont des champs rémanents inférieurs

et des perméabilités supérieures On peut utiliser ces ma-

tériaux pour mettre en oeuvre la présente invention et on

propose d'inclure génériquement ces matériaux avec les ma-

tériaux REC pour mettre en oeuvre l'exemple de réalisation

préféré de l'invention.

On va se référer maintenant à la Figure 2 qui re-

présente sous forme schématique une version de l'invention quadripolaire vue suivant une coupe radiale typique

dans un prisme cylindrique.

Un champ magnétique de champs delmultip&les est génériquement un champ bidimensionnel qui est fonction de deux coordonnées directionnelles et qui est indépendant de la troisième coordonnée directionnelle L'intensité d'un tel champ est proportionnelle à une puissance entière de r, r étant la plus courte distance du point considéré jusqu'à l'axe s'étendant dans la troisième direction Pour

un champ de quadripôle, l'intensité de champ est directe-

ment proportionnelle à r.

Une configuration de quadripole est décrite com-

me une configuration préférée de l'invention, mais il est

évident qu'on peut prévoir toute configuration de multipÈ-

les voulue, c'est-à-dire, d'un dipÈle, d'un octop&le t etc.

ou une combinaison de ceux-ci pour réaliser des configura-

tions de champ spéciales et qu'on peut appliquer l'inven-

tion à ces configurations.

Quatre pièces polaires 10 d'un matériau magnéti-

quement doux au fer ou à l'acier sont disposées comme on

l'a représenté autour d'un axe central 12 s'étendant per-

pendiculairement au plan de la figure Les pièces polaires s'étendent symétriquement dans des directions parallèles à l'axe 12 et ont des coupes transversales semblables en différents points le long de cet axe Chaque pièce polaire

comporte un bout de pièce polaire 14 qui, pour un qua-

dripôle, a une configuration hyperbolique qui est raccordée en un côté droit, comme on l'a représenté, pour fournir une distribution de champ optimale Les surfaces arrière 16 des pièces polaires sont formées comme des parties de surfaces cylindriques.

Quatre aimants permanents 18 constitués d'un cer-

tain nombre de barres d'un matériau de terre rare au cobalt (REC) approprié, ou d'un matériau ayant des caractéristiques

de champ rémanent élevé semblables, sont fixés avec un ma-

tériau adhésif approprié à la surface intérieure d'un man-

chon cylindrique 20 La direction du flux magnétique four-

ni par chacun des aimants permanents est indiquée par une

flèche qui représente l'axe doux de chaque aimant Le man-

chon 20 est constitué d'un matériau magnétiquement doux et fournit un chemin de flux entre les différents aimants

permanents 18 Loe surfacesintérieures 22 des aimants per-

manents 18 ont une forme cylindrique,comme on l'a repré-

senté, pour que celles-ci correspondent aux formes cylin-

driques des surfaces arrière 16 des pièces polaires 10.

Ces surfaces 16, 22 constituent un moyen pour coupler le

flux magnétique des aimants permanents 18 aux pièces polai-

res 10 Ce couplage est variable car, quand on fait tourner le manchon 20, des étendues variables des surfaces sont mises à proximité les unes des autres de sorte que le flux magnétique fourni par les aimants permanents 18 traverse

le petit espace d'air compris entre celles-ci et est cou-

plé des aimants permanents 18 jusqu'aux pièces polaires 10.

Les pièces polaires 10 fournissent un chemin magnétique pour ce flux jusqu'aux parties de pièces polaires 14 qui sont profilées pour distribuer le flux dans l'espace formé entre les pièces polaires le long de l'axe 12 Ainsi, en

faisant tourner les aimants permanents 18 pour faire va-

rier leurs positions dans le sens indiqué par la flè-

che 25 à partir de la position de départ représentée sur la Figure 2, l'intensité de champ du champ peut être réglée dans un intervalle allant jusqu'à une valeur voulue pour une application particulière sans perturber la distribution de champ C'est possible car les aimants permanents 18 sont constitués d'un matériau REC, c'est-à-dire, d'un matériau

ayant un champ rémanent élevé et une grande forcé coercitive.

La Figure 2 représente également quatre ensembles d'aimants permanents secondaires constitués d'un premier

aimant secondaire 26 ayant une section transversale rec-

tangulaire et un second aimant secondaire 28 ayant une sec-

tion transversale trapézoïdale Les deux aimants sont cons-

titués d'un matériau REC, et ils ont une position fixe entre les pièces polaires 10 Les directions des axes doux

sont indiquées par les flèches et elles indiquent la direc-

tion des champs magnétiques fournis par ces aimants Les aimants permanents secondaires 26, 28 fournissent un flux magnétique supplémentaire aux bouts de pièces polaires

14 respectives, Cela permet de disposer de flux magnéti-

ques intenses sur les bouts X de pièces polaires 14 tout

en empêchant une saturation des pièces polaires 10.

On remarquera que le flux magnétique total fourni

au bout de pièce polaire 14 d'un aimant permanent par-

ticulier 10 varie en fonction de la position en rotation et de la polarité des aimants permanents 18 et en fonction de

la polarité des aimants permanents secondaires fixes 26,28.

Des aimants permanents correcteurs 30 constitués de tranches d'un matériau REC sont fixés au voisinage des pièces polaires près des aimants permanents 18 Les aimants permanents correcteurs 30 sont choisis pour qu'ils aient des épaisseurs et des intensités de champ magnétique et

des directions s'opposant à des champs d'aimants per-

manents non voulus qui pourraient pénétrer dans les côtés des pièces polaires et rompre la symétrie d'un champ de quadripôle. On va se référer maintenant aux Figures 3 et 4 qui représentent un exemple de réalisation préféré deun aimant permanent quadripolaire à intensité variable Cet exemple de réalisation préféré est tout à fait semblable

à celui représenté-sur la Figure 2 avec l'addition de cer-

tains détails fonctionnels pour faciliter sa fabrication

et son utilisation.

Quatre pièces polaires magnétiquement douces 40

sont montées à chaque extrémité sur deux plaques d'extré-

mité en forme de disque non-magnétiques 42 au moyen d'une série de tenons 44 insérés dans des trous correspondants des pièces polaires 40 et des plaques d'extrémité 42 Les

plaques d'extrémité 42 sont agencées pour avoir une struc-

ture de support appropriée fixée à celles-ci pour le mon-

tage de l'aimant quadripolaire en positions par exemple,

dans une ligne de faisceau de particules chargées qui en-

voie les particules le long d'un axe longitudinal 46 L'ai-

mant permanent quadripolaire sert de partie d'un moyen ma-

gnétique pour faire converger les faisceaux de particules.

Chacune des pièces polaires 40 comporte un bout de pièce polaire 48 en forme d'hyperbole placé le long de l'axe 46 pour fournir un champ magnétique à l'intérieur de l'espace défini par ces bouts de pièces polaires écartés

symétriquement les uns des autres Quatre ensembles d'ai-

mants permanents secondaires sont constitués à partir d'une

série d'aimants en matériau REC 50 ayant des sections trans-

versales rectangulaires Les aimants 50 ont une position

fixe entre les pièces polaires 40 grâce un matériau adhé-

sif approprié Les aimants secondaires 50 sont constitués d'un matériau REC ayant des axes doux comme on l'a indiqué pour fournir un flux magnétique jusqu'aux bouts de pièces

polaires 48.

Comme le montre la Figure 4, une série de barres allongées en matériau REC 60 ayant des sections transversales rectangulaires sont fixées au moyen d'un matériau adhésif

approprié à la surface intérieure 62 d'un manchon cylindri-

que magnétiquement doux 64 pour former les quatre aimants permanents Les surfaces intérieures des aimants permanents

formés par les barres 60 sont placées tout près d'un man-

chon intérieur non-magnétique 66 Les extrémités du manchon

intérieur 66 sont fixées à l'intérieur de fentes correspon-

dantes sur les parois intérieures de deux brides de mon-

tage de manchon 68 sur lesquelles sont aussi montées les extrémités du manchon cylindrique magnétiquement doux 64

pour une rotation autour de l'axe longitudinal 46 Les sur-

faces intérieures des brides 68 sont en contact avec les surfaces extérieures des plaques de montage en forme de

disque 42, l'espace entre celles-ci servant de palier ro-

tatif pour le manchon 64 et les aimants permanents 60 fixés

sur celui-ci.

Les aimants permanents correcteurs 30 constitués de tranches d'un matériau REC et orientés comme on l'a 11.

indiqué sont fixés au voisinage et entre les pièces polai-

res 40 près de leurs bords extérieurs et tout près des barres d'aimants permanents 60 Les aimants permanents correcteurs 30 ont des intensités de champ magnétique qui s'opposent aux champs non voulus en provenance des aimants

permanents qui pourraient pénétrer dans les côtés des piè-

ces polaires près de leurs interfaces avec les aimants per-

manents secondaires 50 Ces champs non voulus peuvent rom-

pre jusqu'à un certain degré la symétrie du quadripôle pour certaines positions de rotation des aimants permanents quand on fait tourner le manchon cylindrique 64 dans le sens de la flèche 70 en commençant, par exemple, par la

position de départ représentée sur la Figure 3.

* Une plaque écran magnétiquement douce 71 est fixée à chaque plaque d'extrémité 42 et est couplée à chacune des

pièces polaires 40 par quatre blocs 72 d'un matériau REC.

Cette plaque protège les extrémités de la structure quadri-

polaire de champs extérieurs parasites et confine et diri-

ge le champ magnétique du quadripôle près de ses extrémités.

La Figure 4 représente un moyen pour faire tourner le manchon cylindrique 64 qui comprend un moteur pas-à-pas 74 entraînant une vis sans fin à libre jeu 76 qui est en contact avec un engrenage annulaire 78 fixé à la bride de montage de manchon 68 La position des aimants permanents

60 par rapport aux pièces polaires est contrôlée par le mo-

teur pas-à-pas de manière à obtenir ainsi une intensité de

champs magnétique voulue pour le quadripôle.

La description précédente d'un exemple de réalisa-

tion préféré de l'invention ne doit pas être considérée

comme exhaustive et limitative de l'invention Il est évi-

dent que beaucoup de modifications et de variantes sont possibles sans que l'on sorte pour autant du cadre de la

présente invention telle que définie dans les revendica-

tions annexées.

Claims

REVENDICATIONS

1 Structure d'aimant permanent multipolaire à intensité de champ réglable, caractériséeen ce qu'elle comprend: une première et une seconde pièce polaire ( 10) constituées d'un matériau magnétiquement doux, chaque pièce polaire comportant un bout de pièce polaire ( 14) et les

pièces polaires étant espacées pour fournir un champ magné-

tique entre les bouts de pièces polaires; des premier et second aimants permanents orientés

( 18) ayant des champs rémanents élevés et des forces coer-

citives grandes, lesdits aimants permanents ayant des sur-

facés ( 22) appariées avec des surfaces correspondantes ( 16)

des pièces polaires, ces surfaces étant agencées pour com-

porter des parties placées de façon réglable tout près les

unes des autres afin de faire varier le couplage magnéti-

que entre celles-ci et de fournir ainsi un couplage magné-

tique variable entre les aimants permanents et les pièces polaires; un moyen ( 20) pour déplacer les aimants permanents par rapport aux pièces polaires afin de faire varier le couplage entre les parties de surfaces des pièces polaires et des aimants permanents qui sont tout près les unes des

autres de sorte que la densité de flux du champ ma-

gnétique entre les bouts de pièces polaires est variable tandis que la distribution de champ magnétique entre les

bouts de pièces polaires est maintenue essentiellement cons-

tante.

2 Structure d'aimant permanent multipolaire se-

lon la revendication 1, caractérisée en ce que les pièces polaires sont disposées autour d'un axe longitudinal ( 12)

pour constituer une structure cylindrique multipolaire com-

portant un espace central formé entre les bouts de pièces

polaires ( 14) et s'étendant le long de l'axe longitudinal.

3 Structure d'aimant permanent multipolaire se-

lon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend

un manchon magnétiquement doux ( 20) auquel les aimants per-

manents sont fixés et qui peut tourner autour des pièces polaires.

4 Sttucture d'aimant permanent multipolaire se-

ion la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des aimants permanents secondaires ( 26,28) ayant des champs rémanents élevés et des forces coercitives grandes qui sont placés entre les pièces polaires ( 10) pour fournir un flux

magnétique supplémentaire aux pièces polaires et pour em-

pêcher la saturation des pièces polaires pour des flux ma-

gnétiques forts.

5 Structure d'aimant permanent multipolaire se-

lon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un aimant permanent correcteur ( 30) placé entre les pièces polaires ( 10) de sorte que son champ magnétique s'oppose au et empêche le couplage de champs magnétiques non voulus

de l'aimant permanent jusque dans les pièces polaires.

6 Structure d'aimant permanent multipolaire se-

lon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un ensemble de pièces polaires disposées symétriquement ( 40) et un ensemble d'aimants permanents ( 60) qui forment un

aimant multipolaire à intensité variable.

7 Structure d'aimant permanent multipolaire se-

lon la revendication 6, caractérisée ence qu'elle comprends quatre pièces polaires ( 40) disposées autour d'un axe longitudinal ( 46) et définissant un espace S 9 étendant

le long de l'axe longitudinal, chaque pièce polaire compor-

tant une surface cylindrique qui est appariée avec les sur-

faces des pièces polaires;

quatre aimants permanents ( 60) comportant des sur-

faces cylindriques appariées avec les surfaces cylindriques des pièces polaires, ces aimants permanents étant mobiles par rapport aux pièces polaires; et un manchon magnétiquement doux ( 64) fournissant

un couplage magnétique entre les quatre aimants permanents.

8 Structure d'aimant permanent multipolaire se-

ion la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend

quatre aimants permanents secondaires ( 50) placés entre -

des pièces polaires voisines pour fournir un flux magnétique

supplémentaire aux pièces polaires.

9 Structure d'aimant permanent multipolaire se-

lon la revendication 1, caractérisée en ce que les aimants permanents ( 60) sont constitués d'un matériau incluant un

matériau de terre rare au cobalt.

10 Structure d'aimant permanent multipolaire se- lon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend

un ensemble de blocs d'aimants permanents ( 72) et une pla-

que écran magnétique ( 71) placée à l'extrémité de la struc-

ture d'aimant permanent et couplée à chacune des pièces po-

laires ( 40) par un des blocs de matériau d'aimant permanent.