Approches novatrices à la génération de champs magnétiques intenses : optimisation d'une source de flux à aimants permanents*
Bloch, F.; Cugat, O.; Toussaint, J.-C.; Meunier, G.; Bloch F.; Laboratoire d'Électrotechnique de Grenoble (UMR CNRS 5529), LEG-ENSIEG, BP 46, 38402 Saint-Martin-d'Hères Cedex, France; Cugat O.; Laboratoire d'Électrotechnique de Grenoble (UMR CNRS 5529), LEG-ENSIEG, BP 46, 38402 Saint-Martin-d'Hères Cedex, France; Toussaint J.-C.; Laboratoire de Magnétisme Louis Néel (UPR CNRS 5051), BP 166, 25 avenue des Martyrs, 38042 Grenoble, Cedex, France; Meunier G.; Laboratoire d'Électrotechnique de Grenoble (UMR CNRS 5529), LEG-ENSIEG, BP 46, 38402 Saint-Martin-d'Hères Cedex, France
Журнал:
The European Physical Journal Applied Physics
Дата:
1999
Аннотация:
Notre recherche consiste à concevoir et réaliser une source de flux statique à aimants permanents générant un champ de 4 à 5 Tesla dans un volume de quelques mm<sup>3</sup>. Un des aspects novateurs de cette approche est que nous avons cherché à obtenir un champ magnétique intense (principe du dipôle ponctuel) et non pas un champ magnétique homogène (principe du dipôle infini utilisé dans les structures de Leupold/Halbach). Après optimisation du modèle analytique, nous avons discrétisé la structure de manière à obtenir un modèle réalisable à partir de pavé d'aimants réels. Une originalité du travail est la recherche d'une géométrie performante et une combinaison de divers matériaux magnétiques durs (nuances d'aimants Néodyme-Fer-Bore) et de matériau magnétique doux (Fer-Cobalt). Les configurations particulières d'aimants sont optimisées par simulation numérique grâce à des logiciels complémentaires, développés par le LEG : DIPOLE-3D (calcul analytique de champ), FLUX2D et FLUX3D (éléments finis). L'étude de faisabilité du projet a été réalisée en calculant les forces et les champs démagnétisants lors de la séquence de montage. Le modèle de source actuel fournit un champ atteignant 4,3 T dans un volume de diamètre de 6 mm pour une hauteur de 2,8 mm et ayant un diamètre extérieur de 100 mm.
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