[发明专利]多极磁铁的制备方法

说明书

本公开提供了一种多极磁铁的制备方法。该方法包括：获取根据装置应用目标提出的多极磁铁有效孔径；根据多极磁铁有效孔径和等腰三角形模型，确定在目标坐标系中等腰三角形的顶角点坐标，其中，多极磁铁极头包括构成等腰三角形的三个节点；根据顶角点坐标、多极磁铁有效孔径和等腰三角形模型，确定等腰三角形的两个底角点坐标；根据等腰三角形的角点坐标，设计多极磁铁表面的关键点；对多极磁铁表面的关键点进行优化，并根据优化后的关键点生成磁极曲线；根据磁极曲线制备多极磁铁。

技术领域

本公开涉及多极磁铁技术领域，更具体地，涉及一种多极磁铁的制备方法、制备装置、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

多极磁铁由多个磁极组成，其中，在粒子加速器中多极磁铁可用于改变粒子束的总方向，使粒子束聚焦或散焦，或校正粒子束中的偏差。尤其是四个磁极的四极磁铁广泛地被用于使带电粒子束聚焦和散焦。

目前四极磁场梯度分布均匀性设计控制在万分之一量级，好场区范围一般能够达到四极磁铁有效孔径的三分之二左右。而用于众多领域的束流输运装置的建造成本和运行成本都与四极磁铁有效孔径尺度有关。加速器运行束流的稳定性与四极磁铁磁场梯度均匀性密切相关。为了确保四极磁铁磁场梯度均匀范围有足够的区域，相关技术通常制造有较大有效孔径的四极磁铁以实现上述目的，然而此种方式提高了束流输运装置的建造成本与运行成本。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供了一种多极磁铁的制备方法、制备装置、电子设备和计算机可读存储介质。

本公开实施例的一个方面提供了一种多极磁铁的制备方法，包括：

获取根据装置应用目标提出的多极磁铁有效孔径；

根据上述多极磁铁有效孔径和等腰三角形模型，确定在目标坐标系中等腰三角形的顶角点坐标，其中，上述多极磁铁极头包括构成上述等腰三角形的三个节点；

根据上述顶角点坐标、上述多极磁铁有效孔径和上述等腰三角形模型，确定上述等腰三角形的两个底角点坐标；

根据上述等腰三角形的角点坐标，设计上述多极磁铁表面的关键点；

对上述多极磁铁表面的关键点进行优化，并根据优化后的关键点生成磁极曲线；

根据上述磁极曲线制备上述多极磁铁。

根据本公开的实施例，上述根据上述顶角点坐标、上述多极磁铁有效孔径和上述等腰三角形模型，确定上述等腰三角形的两个底角点坐标，包括：

根据上述顶角点坐标、上述多极磁铁有效孔径和上述等腰三角形模型，确定每个上述底角点坐标的横坐标；

根据上述多极磁铁有效孔径、准直平台长度和上述等腰三角形模型，确定上述底角点坐标的纵坐标，其中，上述准直平台长度表征上述多极磁铁相邻两个磁铁极头边缘的最短距离。

根据本公开的实施例，上述根据上述有效孔径、准直平台长度和上述等腰三角形模型，确定上述底角点坐标的纵坐标，包括：

根据第一预设倍数的上述有效孔径和上述准直平台长度的m次开根，确定过渡数值；

根据上述过渡数值和上述准直平台长度的n次开根，确定上述底角点坐标的纵坐标。

根据本公开的实施例，上述根据上述多极磁铁有效孔径和上述等腰三角形模型，确定上述底角点坐标的横坐标，包括：

将第二预设倍数的上述多极磁铁有效孔径确定为上述底角点坐标的横坐标。

根据本公开的实施例，在上述顶角点坐标的纵坐标数值为上述多极磁铁有效孔径一半的情况下，上述底角点坐标的纵坐标y_end如下所示：