三维均匀场线圈

均匀性提升两个数量级

在铁磁边界条件下，通过群体智能算法优化线圈结构，使目标区域磁场均匀性大幅改善。

王坤 · Ma, Danyue · Gao, Yanan · Yao, Dou · Li, Siran · 王晶 · 孙津济

Measurement: Journal of the International Measurement Confederation 2024

参数信息

均匀性提升幅度

2 orders

最大磁场非均匀性降低幅度（WOA-TFMUFY 线圈）

82.2 %

最大磁场非均匀性降低幅度（WOA-TFMUFZ 线圈）

92.8 %

最大相对误差（测量与仿真）

2.2 %

技术优势

均匀性提升两个数量级

采用鲸鱼优化算法（WOA）优化权重系数向量，使目标区域磁场均匀性大幅提升。

非均匀性降低超八成

与传统鞍形线圈和 Lee-Whiting 线圈相比，最大磁场非均匀性分别降低 82.2% 和 92.8%，均匀区质量显著提高。

设计与实测高度吻合

线圈实测磁场与有限元仿真结果的最大相对误差不超过 2.2%，验证了设计方法的可靠性。

应用场景

• 磁场标准计量：提供更精确、均匀的磁场计量标准元件。
• 零磁空间：用于零磁空间建设中产生高均匀性的磁场区域。
• 磁屏蔽：解决磁屏蔽铁磁边界下线圈磁场难以精确设计的问题。
• 磁场均匀性测试：用于验证三维均匀场线圈的磁场分布，实测与仿真误差≤2.2%。