磁铁和磁场

磁铁和磁场

磁场感应强度B??0(H?M)??H，由??B?0可得??H????M。

B：磁场感应强度（magnetic flux density，magnetic induction，magnetic field），单位是T、kGs、Gs，它是由磁场的产生源与磁场空间所充满的介质来共同来决定的；
H：磁场强度（magnetic field intensity，magnetic field strength，auxiliary magnetic field），只反映磁场来源的属性，与磁介质无关；
M：磁化强度（magnetization）；
，单位是H?m-1或N?A-2，?0?4??10?7[N?A?2]。 ?0为真空磁导率（magnetic permeability）

在铁磁性材料中，B与H之间关系复杂，具有非线性、磁滞性和饱和性，B是H的多值函数。要得到稳定的磁滞回线，需要进行反复的磁化，进行“磁锻炼”，在加速器中电磁铁的磁锻炼过程通常称为标准化。标准化的过程每次都一样，在使用的时候就可以根据励磁电流的大小和标准的励磁曲线得到对应的磁场感应强度。











- 磁滞回线 退磁

加速器中使用的电磁铁大都具有规则的几何外形和一定的对称性，所产生的磁场也都具有一定的对称性。磁铁和磁场的对称性是相对于我们所给定的坐标而言的，坐标与研究粒子和束流运动采用的坐标一致，并且通常理想磁铁只提供二维场，即粒子和束流运动方向（z）的纵向磁场Bz为0，场区内只有横向磁场Bx和By。

正场与斜场
磁场感应强度可以按x、y坐标展开为如下形式： ???????
Bx(x,y)?Bmain[?a1?
b2aab3a43b422223y?2x?3(x?y)?2xy?(x?3xy)?(3xy?y)??]2233r0r0r0r0r0r0
By(x,y)?Bmain[b1?a2bab32a4b43223y?2x?32xy?(x?y)?(3xy?y)?(x?3xy2)??]2233r0r0r0r0r0r0