[发明专利]一种基于多组异形闭环超导线圈的磁场屏蔽系统

权利要求书

1.一种基于多组异形闭环超导线圈的磁场屏蔽系统，其特征在于：包括共轴设置的至少两个超导线圈组，它们彼此绝缘且间隔设置，每个所述超导线圈组所在平面相互平行，均包括多匝闭合串联在一起的内线圈和外线圈，所述内线圈和外线圈同轴共面设置，其通过对单根超导带材或者堆叠在一起的多根超导带材进行横向和纵向切割形成异形闭合线径，再将部分的异形闭合线径撑开形成串联在一起的多匝的内线圈和外线圈；

从所述单根超导带材的下端至上端，沿其长度方向进行等间隔的横向切割，形成多条长度不同的横向路径，从所述单根超导带材的右端至左端，沿其宽度方向进行等间隔的纵向切割，将不同位置的横向路径连接起来，从而使切割后的超导带材形成包括多条平行的横向窄带和纵向窄带连接起来的异形闭合线径；

记所述内线圈和外线圈的匝数之和为N，其中N为自然数，则横向窄带的个数为2N，从所述单根超导带材的下端至上端，将处于奇数位的横向窄带和偶数位的横向窄带相向撑开，

其中，若内线圈和外线圈的匝数均为N/2，将处于第1位至第N/2位、第(3N/2)+1位到第2N位的横向窄带对应撑开形成外线圈；将第(N/2)+1位到(3N/2)位的横向窄带撑开形成内线圈；

若内线圈的匝数为a，而外线圈的匝数为b，a+b=N，则将处于第1位至第b位、第2a+b+1位到第2N位的横向窄带对应撑开形成外线圈；将第b+1位到2a+b位的横向窄带对应撑开形成内线圈；

记纵向窄带的宽度为T_zd，相邻纵向窄带之间的间隔宽度设置T_zl，若所述内线圈和外线圈的总匝数为N，N=a+b，则需要2N-1条横向路径，

其中，第1条、第2N-1条横向路径的右端与单根超导带材的右端之间距离为T_zd，第2条、第2N-2横向路径的右端与单根超导带材的右端之间距离为T_zd+（T_zd+T_zl），依此类推，第n条、第（2N-n）条横向路径的右端与单根超导带材的右端之间距离为T_zd+（T_zd+T_zl）（n-1），其中n为不大于N的自然数；

在大于N且小于2N的横向路径中，第N+2、N+4、...、2N-2条横向路径的左端与单根超导带材的左端之间距离为T_zd+（T_zd+T_zl），小于等于N的横向路径中，第2、4、...N条横向路径的左端与单根超导带材的左端之间距离为零，其它各条横向路径的左端与单根超导带材的左端之间距离为T_zd；

从所述单根超导带材的右端往左端数第1条纵向路径连接第1条、第(2N-1)条横向路径，第2条纵向路径连接第2条、第(2N-2)条横向路径，以此类推，第N-1条纵向切缝连接第N-1条、第N+1条横向路径，

当N大于2时，在距离单根超导带材的左端T_zd处，设置一条纵向路径连接第N+1、第2N-1条横向路径。

2.根据权利要求1所述的基于多组异形闭环超导线圈的磁场屏蔽系统，其特征在于：共轴的所述超导线圈组的组数越多，彼此之间的间隔越大，所述间隔与屏蔽系数成正比例关系。

3.根据权利要求2所述的基于多组异形闭环超导线圈的磁场屏蔽系统，其特征在于：每个所述超导线圈组的内线圈和外线圈的匝数均相同，所有所述超导线圈组的内线圈和外线圈的匝数也均相同，且内线圈的半径均相同，外线圈的半径也均相同。

4.根据权利要求1所述的基于多组异形闭环超导线圈的磁场屏蔽系统，其特征在于：所述内线圈和外线圈的形状设置为圆形、椭圆形、矩形或者正多边形。

5.根据权利要求1所述的基于多组异形闭环超导线圈的磁场屏蔽系统，其特征在于：堆叠在一起的多根超导带材彼此绝缘，当所述内线圈和外线圈的匝数为1时，堆叠在一起的超导带材不超过四根。