автореферат диссертации по электронике, 05.27.02, диссертация на тему:Разработка магнитных систем электровакуумных приборов на основе постоянных магнитов из редкоземельных материалов

094608470

На правах рукописи

Сергеев Константин Леонидович

-.ЗРАБОТКА МАГНИТНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ НА ОСНОВЕ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ИЗ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05.27.02 Вакуумная и плазменная электроника.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 3 СЕН 2010

Москва - 2010

004608470

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-производственное предприятие «Торий»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

доцент Акимов Павел Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Гродзенский Сергей Яковлевич;

кандидат физико-математических наук, Комаров Дмитрий Александрович

Ведущая организация: ФГУП «Спецмагнит»

Защита состоится «/^ » О^^'ЛО^и^ОЮ г. /гас. на заседании диссертационного совета Д 217.039.01 в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский электротехнический институт имени В.И.Ленина» по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, 12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного унитарного предприятия «Всероссийский электротехнический институт имени В.И.Ленина»

Автореферат разослан

(С » сел,им Л^ыХ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук

-Сурма А.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Для решения технических задач по транспортировке пучков заряженных частиц в рабочих объемах электровакуумных приборов (ЭВП) эффективно используются магнитные фокусирующие системы (магнитные системы) с постоянными магнитами из редкоземельных материалов (РЗМ). Потребительские качества и конкурентоспособность приборов с применением постоянных магнитов значительно повышаются. Уникальные характеристики ЭВП СВЧ диапазона позволяют использовать их для различных задач современной промышленности. Несмотря на то, что имеется множество специальной литературы, посвященной проектированию, созданию и настройке магнитных систем из постоянных магнитов, на практике специалисты, занимающиеся проектированием, сборкой и настройкой магнитной системы для ЭВП зачастую сталкиваются с отсутствием четко сформулированных методов реализации этих процессов при построении магнитной системы ЭВП на основе постоянных магнитов из РЗМ. Это особенно характерно для случаев использования в магнитной системе ЭВП магнитов на основе ШБеВ, в силу того, что магниты на основе этого сплава являются сравнительно новым материалом (широкое применение получил с 1985 года). В связи с этим возникает необходимость пересмотра существующих моделей и методов проектирования и настройки МС на предмет применимости к новым материалам постоянных магнитов.

Целью диссертационной работы было исследование существующих и разработка новых методик проектирования и настройки параметров поля, позволяющих более эффективно использовать материал магнитов, снизить время технологических операций настройки магнитных систем ЭВП, а так же повысить однородность и стабильность параметров магнитного поля осесимметричных магнитных систем ЭВП на основе секторных постоянных магнитов из сплавов РЗМ.

Задачи исследования:

1. Разработка методики проектирования МС ЭВП, позволяющей повысить эффективность использования РЗМ;

2. Создание моделей настройки продольной составляющей магнитной индукции в рабочих зазорах клистронов путем частичного размагничивания, позволяющих снизить время процесса;

3. Выработка обоснованных рекомендаций по обеспечению устойчивости и стабильности параметров магнитного поля в МС ЭВП на основе РЗМ;

4. Выявление причин возникновения и разработка методики снижения неоднородности распределения магнитного поля в рабочих зазорах ЭВП, в особенности в реверсньк магнитных системах многолучевых клистронов;

5. Выработка практических рекомендаций по конструированию и настройке параметров магнитного поля магнитных систем различного типа ЭВП.

Методы решения поставленных задач.

При решении поставленных задач в настоящей работе использованы численные методы анализа стационарных магнитных полей, основанные на методе конечных элементов (МКЭ), реализованные в существующих на данный момент программных комплексах.

Экспериментальные исследования магнитного поля осуществлялись с использованием миллитесламетра ТПУ с допустимой относительной погрешностью измерений ±2%, установки автоматического контроля магнитных свойств ХШМ 1.150.001 с относительной погрешностью измерений ±1.5%, Для термостабилизация постоянных магнитов применялся термошкаф СНОЛ-4.0 со стабильностью поддержания температуры ±1°С. Частичное размагничивание постоянных магнитов производилось на импульсной установке частичного размагничивания «Мишень». Измерения гистерезисных свойств постоянных магнитов проводились на гистерезисграфе, имеющем относительную погрешность измерений по остаточной индукции и по коэрцитивной силе не более 3%.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Выработана, обоснована и подтверждена экспериментальными результатами методика проектирования МС ЭВП, построенная на сочетании принципа оптимального намагничивания и оптимизации геометрических параметров по критерию функциональности;

Предложен и практически использован способ модульной настройки МС типа МФС гиротрона, включая использование корректирующего модуля;

Выработана и практически применена на ряде МРФС клистронов обоснованная методика настройки продольной составляющей магнитного поля в рабочих зазорах МФС ЭВП, позволяющая существенно сократить длительность этой операции в условиях производства. Определены пределы применимости данной методики;

На основе результатов исследований новых явлений в процессе ЧР ПМ из НсУе^В разработаны, обоснованы и подтверждены практическими результатами рекомендации по достижению однородности параметров магнитного поля осесимметричных МФС ЭВП при использовании секторных постоянных магнитов.

Достоверность полученных результатов обусловлена использованием обоснованных методов и алгоритмов расчетов магнитных систем ЭВП и подтверждена хорошим соответствием результатов расчетов, полученных при использовании различных программ, и результатов экспериментальных измерений, а так же результатами внедрения в промышленность опытных и промышленных образцов магнитных систем ЭВП различного типа.

Практическая значимость

Созданы новые более эффективные и научно обоснованные методики настройки МФС ЭВП, которые успешно внедрены в промышленное производство.

На основе созданных методик спроектированы, изготовлены и внедрены в производство МФС для таких ЭВП, как генератор лампы обратной волны, 24 ГТц гиротрон, магнетрон МИ-456, клистроны «Берег», «Артек», имеющие повышенные эксплуатационные характеристики.

Обнаружены новые, ранее не описанные явления при частичном размагничивании постоянных магнитов из сплава Ис^Ре^В, учет которых позволяет значительно повысить однородность параметров магнитного поля МС, построенных из отдельных магнитотвердых элементов.

Предложенные методики и выводы из проведенных в работе исследований могут использоваться для дальнейших разработок и совершенствования МС ЭВП.

Личный вклад автора. Выполнение либо активное участие во всех приведенных в работе расчетах и экспериментальных исследованиях, анализ полученных результатов. Разработка методик проектирования и настройки магнитных систем ЭВП, их практическая реализация. Разработка технологической оснастки для измерения параметров магнитного поля постоянных магнитов и магнитных систем ЭВП различного типа, сборочной оснастки. Непосредственное участие в процессах сборки и настройки МС ЭВП.

Апробация работы. Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:

1. XIV Международная конференция по постоянным магнитам, Суздаль, 22-26 сентября 2003 г.

2. Восьмой Всероссийский семинар "Проблемы теоретической и прикладной

электронной и ионной оптики", ФГУП «НПО Орион», Москва 2007 г.

3. 28-е заседание Международного постоянно действующего научно-технического семинара «Электровакуумная техника и технология», ФГУП «НИИ ВТ им. Векшинского», Москва 2007 г.

4. VIII Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы электронного приборостроения». СГТУ, Саратов,2008 г.

5. Девятый Всероссийский семинар «Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики», ФГУП «НПО Орион», г. Москва, 27 - 29 мая 2009 г.

6. XVI научно-техническая конференция с участием зарубежных специалистов «Вакуумная наука и техника», Сочи, 2009 г

Публикации. По теме диссертационной работы опубликована 21 печатная работа: из них 4 статьи, 15 полных тезисов докладов в сборниках трудов международных научных конференций, 2 патента РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 122 наименований. Основная часть работы изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 63 рисунка и 3 таблицы. Приложения изложены на .3-х страницах машинописного текста.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод эффективного проектирования магнитных систем ЭВП, построенный на совместном использовании принципа оптимального намагничивания и оптимизации геометрических параметров по критерию функциональности для сред с линейной и нелинейной магнитной восприимчивостью.

2. Модульный подход к построению конструкций магнитных систем, включая использование корректирующего модуля.

3. Упрощенный метод настройки в заданный уровень продольной составляющей магнитной индукции осесимметричных магнитных систем клистронов, основанный на использовании принципа суперпозиции с учетом магнитного состояния входящих в систему элементов.

4. Метод снижения азимутальной неоднородности намагниченности радиальных секций магнитных систем, заключающийся в учете, помимо намагниченности, коэрцитивной силы отдельных магнитов, входящих в секцию МФС, а также контроле полей рассеяния секций МФС в сборе.

5. Результаты экспериментальных исследований особенностей различных способов частичного размагничивания постоянных магнитов на основе Ш2Ре14В.

6. Примеры конструктивных решений и результаты измерений параметров магнитного поля магнитных систем многолучевых клистронов, магнетрона, технологического гиротрона, лампы обратной волны, получивших практическое применение, и подтверждающие эффективность разработанных методик.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, изложены цели и задачи диссертационной работы, методы решения поставленных задач. Описаны состав и структура работы, показана научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы положения, выносимые на защиту.

Первая глава содержит обзор и анализ литературных источников, постановку задачи.

Несмотря на развитый в настоящее время развитый аппарат решения задачи анализа и множество работ по решению задач оптимизации МС законченной универсальной методики синтеза магнитных систем не существует. Наиболее перспективньм в этой области представляется использование принципа оптимального намагничивания, описанного в работах Герберга и Рабиновича, и позволяющего еще до расчета зримо представить основные особенности будущей системы. Данный принцип и основан на использовании теоремы взаимности:

¡Н'Шь= | НМ'йь'

(V) («•)

где М . намагниченность, распределенная в области (ь)\ Н-напряженность магнитного поля, создаваемого ею; М' - намагниченность в области С1' ), создающая поле, напряженностью Н' .

Настройка параметров поля магнитных систем путем частичного размагничивания (ЧР) ПМ так же является предметом данного исследования. В связи с тем, что материал ЫсУемВ является относительно новым, некоторые аспекты устойчивости и стабильности параметров поля магнитных систем ЭВП на основе этих материалов продолжают оставаться предметом исследований и в настоящее время.

Во второй главе приведен метод эффективного проектирования магнитных систем по заданным параметрам с помощью комбинации принципа оптимального намагничивания и методов оптимизации. Даны

рекомендации по построению схемы магнитной системы ЭВП на стадии проектирования.

Новый подход использован при проектировании магнитной системы технологического гиротрона на частоте 24 ГГц. Требуемое распределение магнитного поля вдоль оси системы приведено на графике рис.1 . МС должна иметь минимально возможные массу, габариты и стоимость при соблюдении требований к параметрам магнитного поля (МП).

Рис.1 Требуемое распределение поля на оси системы

1ЛЛ1Л 1 1

-и Л ни»

©

®

©

®

|'.цщ,|.П I* I* пт I

пшшр 1;1,-Щ("1т II Ь

ММ

1 а з 1| ммтг'

1 т? I ( \ (ИЩ

©

-т'ПТТ

ш

! 1 ( 1 1 1

1 1 ( 4 1 1

Рис.2 Схема магнитной системы гиротрона

Полученная в результате применения принципа оптимального намагничивания схема магнитной системы оптимизировалась по критерию минимального отклонения от заданного распределения магнитной индукции на оси системы. В результате решения задачи найдена требуемая конфигурация постоянных магнитов, приведенная на рис.2.

Созданная МС была освоена в производстве, изготовлена опытная партия систем, успешно работающих в составе гиротронных комплексов.

Применение разработанного подхода с применением принципа оптимального намагничивания при проектировании магнитных систем с магнитомягкими (ММ) элементами позволило создать отклоняющую магнитную систему для ионного спектрометра.

МС должна была обеспечивать в рабочем зазоре с размерами 13.5*48*140 мм достаточно однородное (при степени неоднородности не более 5%) поперечное МП с индукцией порядка 1 Тл. Габариты поперечного сечения МС были ограничены кругом радиуса 85 мм, а стоимость - определенной суммой.

Суть принципа оптимального намагничивания для данного случая иллюстрируется на рис. 3. Силовые линии поля рассеяния указывают оптимальное направление намагничивания магнитов в соответствующей точке. При использовании магнитов, намагниченных только вдоль осей координат, их целесообразно располагать в областях, где соответствующие составляющие поля рассеяния фиктивного магнита больше остальных.

Рис.3 Картина полей рассеяния фиктивного магнита.

1-фиктивный магнит; 2- орта направления составляющей магнитной индукции; 3 - полюсные наконечники; 4- магнитопровод; 5 - область возможного расположения магнитов

В данном случае задача сводится к максимизации значения поперечной составляющей индукции магнитного поля, создаваемого магнитной системой заданных размеров с заданным объемом магнитов, выполненной в общем случае из нелинейных материалов. Оптимизация конфигурации намагниченности составляющих систему магнитов возможна путем линеаризации кривых намагничивания

(размагничивания).

Нелинейная среда заменяется эквивалентной линейно-неоднородной, для которой принцип оптимального намагничивания уже применим. Блок-схема алгоритма решения представлена на Рис. 4.

В соответствии с полученным решением была спроектирована и изготовлена МС (рис.5), отвечающая всем требованиям ТЗ.

Рис.4 Блок-схема алгоритма оптимизации магнитных систем с нелинейными материалами

Рис.5 Эскиз конструкции отклоняющей МС ионного спектрометра: 1- постоянные магниты; 2- полюсные наконечники; 3- немагнитные вставки; 4- ярмо

В третьей главе приведено описание разработанных методик настройки продольной составляющей индукции магнитного поля в рабочих зазорах магнитных фокусирующих систем (МФС) клистронов, в том числе и для наиболее перспективных по массогабаритным характеристикам, хотя

и наиболее сложных, конструкций магнитных реверсных фокусирующих систем (МРФС) многолучевых клистронов (МЛК).

Для получения значения намагниченности ПМ в МС, близкого к требуемому уровню, для постоянных магнитов из различных РЗМ в каждом конкретном случае наиболее оправданной является методика комбинирования ЧР обратным полем и температурой. Например, для ПМ из ЗтСо5 предлагается использовать модифицированный способ, апробированный на практике: Размагничивание следует проводить обратным полем в большей, чем требуется, степени, после этого надо нагреть ПМ до температуры, на 10% превышающей максимальную рабочую температуру изделия (при соблюдении равенства размагничивающего фактора ПМ в процессе нагрева и в составе изделия), и проводить точное размагничивание ПМ в заданный уровень обратным полем.

В то же время, при ЧР обратным полем ПМ из ШгРемВ выявлена другая закономерность, обусловленная различием в природе коэрцитивности материалов. Для любой степени ЧР обратным полем можно сопоставить эквивалентную температуру, при нагреве на которую будет получен тот же уровень необратимых потерь намагниченности При последующем нагреве на температуру, не превышающую эквивалентную, ПМ не имеют необратимых потерь намагниченности. Иными словами, возможна термостабилизация ПМ из ШгРе^В обратным полем.

Предлагаемый в работе метод настройки МС показан на схеме

рис.6.

Решение задачи анализа магнитной системы в

Рис.6 Алгоритм настройки магнитной системы путем ЧР.

Численное моделирование системы для определения потребной степени размагничивания на программе анализа не представляется целесообразным в условиях производства ввиду трудоемкости и с учетом неизбежных ошибок, связанных с особенностями алгоритмов программ. В данном методе первые четыре этапа являются подготовительными и проводятся только один раз. Последний этап реализован в виде таблично -графического алгоритма в программе EXCEL и непосредственно используется сборщиками - настройщиками, не требуя дополнительной квалификации.

На основе данного алгоритма подготовлены рабочие модели для магнитных систем, имеющих несколько реверсов для целого ряда изделий сантиметрового и дециметрового диапазона. Другие существующие на сегодняшний день инженерно-экспертные подходы к настройке магнитных систем подразумевают многократный перебор секций в процессе настройки. Предлагаемый метод имеет два ограничения: не учитывает насыщение материала магнитомягких деталей и обеспечивает точность настройки ±1% при ЧР ПМ в пределах ± 5%. Тем не менее, метод позволяет получить заданное распределение после 1 - 2-ой переборки секций, что сокращает время настройки от 2- 3 дней до нескольких часов.

В четвертой главе приведены результаты исследований процессов ЧР ПМ из Nd2Fei4B и даны рекомендации по достижению однородности МП и стабильности параметров МС.

Радиальная составляющая магнитной индукции, связанная с неоднородностью распределения Bz и приводящая к отклонению электронного пучка от оси к стенкам канала транспортировки, определяется параметрами МС, закладываемыми еще на этапе проектирования. При этом следует учитывать возможную смену знака производной §Bz/5Z на длине рабочего зазора.

Второй немаловажный фактор - азимутальная неоднородность магнитных свойств секторных ПМ, входящих в состав системы, приводящая к возникновению радиальной составляющей вектора магнитной индукции Вг, имеющей одинаковое направление вдоль всей длины рабочего канала и приводящего к критическим отклонениям оси пучка даже при небольшой амплитуде поперечного поля.

Азимутальная неоднородность магнитного потока, создаваемого секторными ПМ, связана с объемной неоднородностью гистерезисных свойств отдельных магнитов, входящих в секцию, а так же с различиями в свойствах ПМ.

Одним из основных источников возникновения поперечной составляющей магнитной индукции в каналах МС ЭВП является разница магнитных потоков с поверхности секторов, входящих в секцию МС. Если

абстрагироваться от объемной неоднородности свойств отдельных магнитов, то:

1. Первая причина такого явления - исходные различия в форме петли размагничивания в сочетании с различием в размагничивающих факторах отдельного контролируемого магнита и этого же магнита в составе системы (рис.7).

2. Вторая причина - способ и степень ЧР ПМ.

Анализ доменной структуры подтвердил тот факт, что характерный изгиб на кривых размагничивания (рис.8) обусловлен размагничиванием части зерен магнита с образованием внутри них доменной структуры.

13

и м

■1Ш -1ТО '1Б0й 15В -иоо -13х -Ш -ИЩ -1000 -Ш «Я -7С0 -Ш -500 -40 -ЭОО ЭХ -ЮЭ 0 ИяЪИ

Рис.7 Размагничивающие части петли гистерезиса образцов постоянного

магнита при частичном размагничивании импульсньми полями: «1»-образец 1 в исходном состоянии , «1а»- образец 1 частично размагничен, «2»-образец 2 в исходном состоянии, «2а»- образец 2 частично размагничен

Рис.8 Размагничивающие части петли гистерезиса постоянного магнита при частичном размагничивании воздействием температуры

13

Исходя из анализа полученных экспериментальных данных для калибровки (выравнивание по магнитному потоку) секторных магнитов Ш2Ре14В решено использовать только метод ЧР обратным магнитным полем.

Для анализа азимутальной неоднородности секций разработаны комплекты оснастки и дополнительный программный модуль измерительного автоматизированного комплекса «Медиана», позволившие оценить отклонение полей рассеяния магнитов секции от среднего уровня (рис.9).

180°

Рис. 9 Результаты измерения азимутальной неоднородности секции однореверсной МФС многолучевого клистрона

Данный метод позволяет частично компенсировать разницу магнитных потоков отдельных магнитов

С учетом результатов проделанных исследований на практике были проведены мероприятия по сборке и настройке МРФС многолучевого клистрона, что дало заметное снижение азимутальной неоднородности радиальных секций МРФС и привело к существенному снижению радиальной составляющей магнитной индукции в каналах транспортировки парциальных электронных пучков и повышению токопрохождения в приборе.

В пятой главе приведены примеры некоторых практически реализованных магнитных систем ЭВП, спроектированных и настроенных с использованием описанных ранее принципов и методов.

Магнитная система гиротрона

По техническому заданию ИПФ РАН для промышленного 24 ГГц гиротрона с плавно регулируемой мощностью в интервале 0.1 т 5 кВт разработана магнитная система (Фото рис.10).

Рис.10 Магнитная система гиротрона (шифр «Клематис»)

Габаритные размеры МС: 0 300 мм при длине 572 мм, с диаметром рабочей области - 68 мм. На внешней цилиндрической поверхности системы предусмотрены отверстия для крепления юстировочных устройств, предназначенных для тонкой корректировки магнитных параметров системы. Вес МС составляет 116 кг при общем весе магнитов 65 кг.

Магнитная система разработана на основе принципа оптимального намагничивания обеспечивает нужное распределение магнитного потока (рис.11) со среднеквадратичным отклонением от ТЗ по всей рабочей области не более 8%, и в течение ряда лет успешно работает в составе гиротронных технологических комплексов.

Рис. 11. Измеренное распределение аксиальной составляющей магнитной индукции В,/г) в рабочей области магнитной системы

Следует отметить, что МС построена из магнитных модулей, степень влияния которых на общее распределение магнитного потока различна.

На основании опыта создания МС гиротрона можно дать некоторые рекомендации по конструированию подобных систем:

15

• во-первых, целесообразно компоновать сложные системы из более простых узлов (блоков) с целью их удобного демонтажа при возникновении необходимости подстройки, либо замены;

• во-вторых, желательно иметь легко извлекаемый подстроенный контур-компенсатор, располагающийся в области критического воздействия. Такой контур необходим для компенсации в процессе юстировки расхождений расчетных и реальных характеристик материалов;

• в третьих, необходимо корректно определять потребную величину коэрцитивной силы по намагниченности материала ПМ, исходя из величины размагничивающего фактора и условий эксплуатации. В частности, в магнитной системе гиротрона применены постоянные магниты четырех различных марок сплавов.

Магнитная система ЛОВ

Минимальный уровень аксиальной составляющей магнитной индукции для устойчивой генерации ЛОВ наиболее высокочастотного диапазона (от 500 до 1500 ГГц) составляет 1,2 Тл, при неоднородности не более 2 %. МФС на постоянных магнитах, воспроизводящая необходимое распределение магнитной индукции, лишена недостатков, присущих электромагнитам, и представляет собой автономную единицу, свободно встраиваемую, например, в спектрометр.

Габаритные размеры МФС, представленной на рис.12, составляют: 0 250мм при длине 250 мм. Распределение магнитной индукции, измеренное на штатной измерительной установке «Медиана» реальной МФС ЛОВ, представлено на рис. 13.

Рис. 12 Общий вид МФС ЛОВ

Рис. 13 Результаты измерений распределения аксиальной составляющей магнитной индукции в рабочей области МФС ЛОВ.

В настоящее время МФС ЛОВ освоена производством, а по результатам проведенных исследований, с использованием полученных решений и конструктивных принципов, создан целый ряд МФС для ЛОВ и оротронов.

Модернизация магнитной системы многолучевого пролетного клистрона

В целях более эффективного использования материала магнитов была проведена серия расчетов, позволивших сделать вывод о возможности замены в МФС МЛК материала ПМ с 8тСо5 на Ш2Ре|4В с одновременным снижением внешнего диаметра магнитов (рис.14).

Рис. 14 Эскиз модернизированной двухреверсной МФС клистрона на имитаторе прибора

Модернизированный вариант МФС позволяет обеспечить требуемое распределение Вг(г), при снижении внешнего диаметра со 148 до 130 мм, а массы постоянных магнитов с 3.5 до 1.5 кг.

Модернизация магнитной системы магнетрона

Рис.15 Эскиз МС магнетрона.

При разработке МС магнетрона (рис.15), решалась задача получения максимального значения индукции пространстве взаимодействия прибора, при сохранении габаритных и присоединительных размеров.

Поскольку использование сплава ШБеВ в данном случае оказалось невозможным, задача была решена путем перехода на сплав БпъСоп (вместо ЗшСо5) при увеличении внешнего диаметра магнитов со 130 мм до 135 мм и ширины полюсов с 32 до 34 мм. При этом удалось увеличить амплитуду магнитной индукции в центре зазора с 0.165 до 0.18 Тл , не меняя габаритных размеров МС.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

Основные результаты, полученные в представленной работе можно сформулировать в виде следующих выводов:

1. Созданный на основе комбинации принципа оптимального намагничивания и алгоритмов оптимизации метод проектирования МС ЭВП позволяет существенно повысить эффективность использования постоянных магнитов из сплавов РЗМ и снизить время проектирования МС за счет определения первичной схемы магнитной системы на начальной стадии проектирования.

2. Предложенные рекомендации по выбору марки материала постоянных магнитов и способам настройки и стабилизации, а именно, правильность выбора в том или ином случае частичного размагничивания, термостабилизации либо их комбинации, позволяют повысить долговечность и стабильность параметров магнитного поля МС ЭВП.

3. Расчетные модели настройки продольной составляющей магнитной индукции в рабочих зазорах МС клистронов позволили снизить время настройки систем в реальных производственных условиях.

4. Используемые методы выявления и устранения азимутальной неоднородности намагниченности секций магнитных систем клистронов позволяют существенно снизить расфокусирующую составляющую магнитной индукции в рабочих каналах МФС ЭВП.

5. Используемый при построении магнитных систем гиротронов модульный принцип позволяет снизить трудозатраты по сборке систем и настройке параметров магнитного поля в заданный уровень.

6. Экспериментальные данные, полученные при измерениях параметров магнитного поля МФС ЭВП полностью подтверждают достоверность и обоснованность теоретических результатов работы.

Разработанные методы проектирования и настройки МФС ЭВП, а также полученные практические результаты обсуждались на НТС ФГУП НПП Торий 08.04.2010 г. и получили положительную оценку.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. А.Г.Дормидонтов, С.В.Сергеев, П.С.Перевощиков, К.Л.Сергеев "Система на основе постоянных магнитов для лампы обратной волны" // Тезисы XIV Международной конференции по постоянным магнитам, Суздаль, 2003 г., с. 152

2. А.Г.Дормидонтов, С.В.Сергеев, П.С.Перевощиков, К.Л.Сергеев "Магнитные системы на основе магнитов Nd-Fe-B для широкополосных усилительных клистронов" // Тезисы XIV Международной конференции по постоянным магнитам, Суздаль, 2003 г., с.224

3. А.Г.Дормидонтов, С.В.Сергеев, П.С. Перевощиков, К.Л.Сергеев «Система на основе постоянных магнитов для лампы обратной волны» // VIII Всероссийский семинар "Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики", ФГУП «НПО Орион», М. 2007, Тезисы докладов, с.64

4. C.B. Сергеев, К.Л. Сергеев, Я.Д. Рабинович, А.Г. Дормидонтов, А.Н. Куфтин, П.С. Перевощиков, P.A. Тивоненко «Магнитная система микроволнового генератора на основе 24 ГГц 5 кВт гиротрона» И VIII Всероссийский семинар "Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики", ФГУП «НПО Орион», М. 2007, Тезисы докладов, с.65

5. П.И. Акимов, Д.В. Козырев, Ю.В. Лаврентьев, К.Л. Сергеев, C.B. Сергеев, Д.А. Терентьев «Магнитные системы на основе магнитотвердых сплавов неодима с железом и бором» // VIII Всероссийский семинар "Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики", ФГУП «НПО Орион», М. 2007, Тезисы докладов, С.70

6. П.И. Акимов, A.M. Жуков, Д.В. Козырев, О.И. Сенатов, К.Л. Сергеев, C.B. Сергеев, Д.А. Терентьев «Магнитная система как фактор, влияющий на выбор конструкции сверхмощных магнетронов для мобильных источников СВЧ мощности» // VIII Всероссийский семинар "Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики", ФГУП «НПО Орион», М. 2007 г, Тезисы докладов, с.71

7. Лукин A.A., Перевощиков П.С., Сергеев C.B., Сергеев К.Л «Примеры применения редкоземельных магнитотвердых материалов системы Nd-Fe-B в изделиях электровакуумной техники» // Материалы 28 заседания Международного постоянно действующего научно-технического семинара «Электровакуумная техника и технология», ФГУП «НИИ ВТ им. Векшинского»,Москва 2007 г.

8. C.B. Сергеев, К.Л. Сергеев, А.А.Лукин, П.С. Перевощиков, А.Г. Дормидонтов, Е.И. Каневский, П.И. Акимов, Д.В. Козырев «К вопросу об использовании магнитотвердых спеченных материалов на основе Nd-Fe-B в магнитных фокусирующих системах электровакуумных приборов» // Материалы VIII Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения». СГТУ, Саратов,2008 г.,с43-49

9. П.И. Акимов, Д.В. Козырев, Д.А.Терентьев, Ю.В.Лаврентьев, C.B. Сергеев, К.Л. Сергеев, П.С. Перевощиков «Применение постоянных магнитов в электровакуумных приборах» // Материалы VIII Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения». СГТУ, Саратов,2008 г., с. 338 - 344

10.П.И. Акимов, A.M. Жуков, Д.В. Козырев, О.И. Сенатов, К.Л. Сергеев, C.B. Сергеев, Д.А. Терентьев «Магнитная система как фактор, влияющий на выбор конструкции сверхмощных магнетронов для мобильных источников СВЧ мощности» //"Прикладная физика" №6. -М., 2008. С 149

11. К.Л. Сергеев «Малогабаритная система на постоянных магнитах с полем 1.1 Тл», «Приборы и техника эксперимента» №2 2009 г. , стр.1-2

12. K.JI. Сергеев, A.A. Лукин, П.И. Акимов, Д.В. Козырев «Методы снижения уровня радиальной составляющей магнитной индукции на оси рабочих каналов магнитных фокусирующих систем электровакуумных приборов», IX Всероссийский семинар "Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики", ФГУП «НПО Орион», Москва 2009 г, Тезисы докладов, стр. 31.

13. П.И. Акимов, А.Г. Бынин, М.П. Евсеев, Д.В. Козырев, К.Л. Сергеев, Д.А. Терентьев, И.А. Фрейдович «Особенности проектирования магнитных систем для сверхминиатюрных электровакуумных приборов при отсутствии аксиальной симметрии» // IX Всероссийский семинар "Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики", ФГУП «НПО Орион», Москва 2009 г, Тезисы докладов, стр. 66.

14. П.И. Акимов, Д.В. Козырев, К.Л. Сергеев, Д.А. Терентьев «Исследование тепловых процессов в катодных узлах мощных многолучевых клистронов» // IX Всероссийский семинар "Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики", ФГУП «НПО Орион», Москва 2009 г, Тезисы докладов, стр. 67.

15. А.А. Лукин, А.Г.Дормидонтов, С.Б. Мухо, П.С. Перевощиков, К.Л. Сергеев, C.B. Сергеев «Особенности перемагничивания и стабильность магнитов типа (Nd,R)2(Fe,M)i4(B,C)» // Тезисы XVII Международной конференции по постоянным магнитам, Суздаль, 2009 г., стр.68

16. Я.Д. Рабинович, К.Л. Сергеев «Оптимальная конструкция отклоняющей, магнитной системы на постоянных магнитах» // Тезисы XVII Международной конференции по постоянным магнитам, Суздаль, 2009 г., стр.170

17. А.А. Лукин, П.С. Перевощиков, C.B. Сергеев, К.Л. Сергеев «Технические аспекты применения магнитотвердых спеченных материалов на основе Nd-Fe-B в магнитных системах электровакуумных приборов» // XVI научно-техническая конференция с участием зарубежных специалистов «Вакуумная наука и техника», 2009 г, стр.367 -372.

18.К.Л. Сергеев, А.А. Лукин, П.И. Акимов, Д.В. Козырев «Методы снижения уровня радиальной составляющей магнитной индукции на оси рабочих каналов магнитных фокусирующих систем электровакуумных приборов» // «Прикладная физика», №3, 2010, с.79-83

19. П.И. Акимов, Д.В. Козырев, Ю.В. Лаврентьев, К.Л. Сергеев, C.B. Сергеев, Д.А. Терентьев «Магнитные системы на основе магнитотвердых сплавов неодима с железом и бором».// "Прикладная физика" №3. -М., 2010. С 127-132

20. Самокрутов A.A., Бобров В.Т., Шевалдыкин В.Г., Сергеев KJL, Алехин С.Г., Козлов В.Н «Магнитная система электромагнитно-акустического преобразователя» // Патент РФ 2350943, приоритет 10.07.2007

21. Самокрутов A.A.,., Шевалдыкин В.Г., Бобров В.Т Сергеев К.Л., Алехин С.Г. «Электромагнитный акустический преобразователь» // Патент РФ 2343475, приоритет 10.05.2007 г.

СЕРГЕЕВ КОНСТАНТИН ЛЕОНИДОВИЧ

РАЗРАБОТКА МАГНИТНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ НА ОСНОВЕ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ИЗ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.27.02 Вакуумная и плазменная электроника.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Усл.п.л. - 1.0 Заказ №02284 Тираж: ЮОэкз.

Копицентр «ЧЕРТЕЖ.ру» ИНН 7701723201 107023, Москва, ул.Б.Семеновская 11, стр.12 (495) 542-7389 www.chertez.ru

Введение.

Глава 1. Особенности применения постоянных магнитов из сплавов редкоземельных материалов в электровакуумных приборах и вопросы проектирования и настройки магнитных систем ЭВП.

1.1 Имеющиеся подходы к решению задачи оптимизации массогабаритных параметров магнитных систем ЭВП.

1.2 Принцип оптимального намагничивания.

1.3 Настройка параметров магнитного поля.

1.4 Стабильность и однородность параметров магнитного поля.

1.5 Цель и задачи работы.

Глава 2. Методы проектирования оптимальных схем МС ЭВП.

2.1 Метод проектирования магнитной системы без использования магнитомягкой арматуры на примере осесимметричной магнитной системы гиротрона.

2.2 Метод проектирования магнитной системы с использованием магнитомягкой арматуры на примере отклоняющей магнитной системы спектрометра .'.

2.3 Выводы.

Глава 3. Разработка методики настройки магнитных систем ЭВП.

3.1 Постановка задачи настройки параметров магнитного поля.

3.2 Особенности способов частичного размагничивания постоянных магнитов из различных РЗМ.

3.3 Метод настройки продольной составляющей магнитной индукции на оси каналов транспортировки.

3.4 Выводы.

Глава 4. Методы снижения поперечной составляющей магнитной индукции в каналах транспортировки электронных потоков ЭВП.

4.1 Задачи исследования.

4.2 Причины возникновения поперечной составляющей магнитной индукции на оси каналов транспортировки.

4.3 Методы снижения поперечной составляющей магнитной индукции.

4.4 Выводы.

Глава 5. Примеры практически реализованных магнитных систем ЭВП.

5.1 Магнитная система гиротрона.

5.2 Магнитная система лампы обратной волны (JIOB).

5.3 Модернизация двухреверсной магнитной системы клистрона.

5.4 Разработка магнитной системы магнетрона.

Для решения технических задач по транспортировке пучков заряженных частиц в рабочих объемах электровакуумных приборов (ЭВП) эффективно используются магнитные фокусирующие системы (МФС) с постоянными магнитами (ПМ) из редкоземельных материалов (РЗМ). Потребительские качества и конкурентоспособность приборов с применением ПМ значительно повышаются. Уникальные характеристики ЭВП СВЧ диапазона позволяют использовать их для решения различных задач современной науки, промышленности и ВПК.

В настоящее время ПМ из РЗМ на основе сплавов БшСо и Мс1РеВ получили широкое применение, в том числе и в ЭВП. Отчасти это объясняется тем, что постоянные магниты на основе сплавов РЗМ имеют максимально возможные энергетические характеристики среди других видов постоянных магнитов и их использование в магнитных системах ЭВП позволяет существенно снизить массогабаритные показатели изделий. Преимущества применения магнитов на основе сплавов РЗМ в ЭВП продемонстрированы как теоретически, так и на примерах практических реализаций приборов. Магниты ЫсШеВ обладают, кроме повышенных энергетических характеристик, высокой объемной однородностью свойств и более низкой стоимостью по сравнению с материалами на основе сплавов 8шСо.

Вместе с тем, редкоземельные материалы являются более дорогостоящими, по сравнению с ранее используемыми материалами для производства постоянных магнитов. В связи с этим, а, также учитывая массогабаритные ограничения, большое значение имеет оптимальность магнитных систем по массе.

Задача получения необходимого распределения магнитного поля в электродинамических системах ЭВП с использованием ПМ на основе РЗМ имеет ряд проблем, связанных с особенностями материала. Большое значение имеют способ и режимы частичного размагничивания ПМ для получения требуемого распределения поля. Частичное размагничивание магнитов тесным образом связано с вопросами термостабилизации свойств ПМ и достижения азимутальной однородности магнитного поля в рабочих каналах.

Для получения в рабочих каналах ЭВП требуемого продольного (вдоль оси канала) магнитного поля с высокой однородностью, стабильного по времени и воздействию внешних факторов, необходимо, основываясь на знании структуры и свойств постоянных магнитов из редкоземельных материалов, иметь обоснованные методы и принципы сборки и настройки магнитных систем ЭВП.

Несмотря на то, что имеется множество специальной литературы, посвященной проектированию, созданию и настройке магнитных систем из постоянных магнитов, на практике специалисты, занимающиеся проектированием, сборкой и настройкой МФС для ЭВП сталкиваются с отсутствием четко сформулированных методов реализации этих процессов при построении МФС ЭВП на основе ПМ из РЗМ. Это особенно заметно при использовании в МФС ЭВП магнитов на основе Кс1РеВ. В силу того, что сплав ШБеВ для магнитов является сравнительно новым материалом (широкое применение получившим с 1985 года), возникает необходимость пересмотреть существующие подходы, модели и методы проектирования и настройки на предмет их применимости.

Целью диссертационной работы было исследование существующих и разработка новых методик проектирования и настройки параметров поля, позволяющих более эффективно использовать РЗМ, снизить время технологических операций настройки МС ЭВП, а также повысить однородность и стабильность параметров магнитного поля осесимметричных МФС ЭВП на основе секторных ПМ из сплавов Мё2Ре14В.

Исходя из поставленной цели, определены основные задачи работы:

1. Разработка методики проектирования МС ЭВП, позволяющей повысить эффективность использования РЗМ;

2. Создание моделей настройки продольной составляющей магнитной индукции в рабочих зазорах клистронов путем частичного размагничивания, позволяющих снизить время процесса;

3. Выработка обоснованных рекомендаций по обеспечению устойчивости , и стабильности параметров магнитного поля в МС ЭВП на основе РЗМ;

4. Выявление причин возникновения и разработка методики снижения неоднородности распределения магнитного поля в рабочих зазорах ЭВП, в особенности в реверсных магнитных системах многолучевых клистронов;

5. Выработка практических рекомендаций по конструированию и настройке параметров магнитного поля магнитных систем различного типа ЭВП.

При решении поставленных задач в настоящей работе использованы численные методы анализа стационарных магнитных полей, основанные на методе конечных элементов (МКЭ), реализованные в существующих на данный момент программных комплексах, в том числе, доработанного с участием автора пакета программ анализа «ВЕМ8», разработанного Я.Д. Рабиновичем.

Экспериментальные исследования магнитного поля осуществлялись с использованием миллитесламетра ТПУ с допустимой относительной погрешностью измерений ±2%, установки автоматического контроля магнитных свойств ХШМ 1.150.001 с относительной погрешностью измерений ±1.5%, Для термостабилизация постоянных магнитов применялся термошкаф СНОЛ-4.0 со стабильностью поддержания температуры ±1°С. Частичное размагничивание постоянных магнитов производилось на импульсной установке частичного размагничивания «Мишень». Измерения гистерезисных свойств постоянных магнитов проводились на гистерезисграфе, имеющем относительную погрешность измерений по остаточной индукции и по коэрцитивной силе не более 3%.

Достоверность полученных результатов обусловлена использованием обоснованных алгоритмов расчетов МФС ЭВП и подтверждена соответствием результатов расчетов, полученных в ходе реализации различных программ, результатам экспериментальных измерений, а так же результатами внедрения в промышленность опытных и промышленных образцов МФС ЭВП.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 122 наименований. Основная часть работы изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 63 рисунка и 3 таблицы. Приложения изложены на 3-х страницах машинописного текста.

Основные результаты, полученные в представленной работе можно сформулировать в виде следующих выводов:

1. Созданный на основе комбинации принципа оптимального намагничивания и алгоритмов оптимизации метод проектирования МС

ЭВП позволяет существенно повысить эффективность использования постоянных магнитов из сплавов РЗМ и снизить время проектирования МС за счет определения первичной схемы магнитной системы на начальной стадии проектирования.

2. Предложенные рекомендации по выбору марки материала постоянных магнитов и способам настройки и стабилизации, а именно, правильность выбора в том или ином случае частичного размагничивания, термостабилизации либо их комбинации, позволяют повысить долговечность и стабильность параметров магнитного поля МС ЭВП.

3. Расчетные модели настройки продольной составляющей магнитной индукции в рабочих зазорах МС клистронов позволили снизить время настройки систем в реальных производственных условиях.

4. Используемые методы выявления и устранения азимутальной неоднородности намагниченности секций магнитных систем клистронов позволяют существенно снизить расфокусирующую составляющую магнитной индукции в рабочих каналах МФС ЭВП.

5. Используемый при построении магнитных систем гиротронов модульный принцип позволяет снизить трудозатраты по сборке систем и настройке параметров магнитного поля в заданный уровень.

6. Экспериментальные данные, полученные при измерениях параметров магнитного поля МФС ЭВП полностью подтверждают достоверность и обоснованность теоретических результатов работы.

Разработанные методы проектирования и настройки МФС ЭВП, а также полученные практические результаты обсуждались на НТС ФГУП «НПП «Торий» и получили положительную оценку.

Заключение

1. Дормидонтов А.Г. «Применение магнитов типа Nd-Fe-B в электровакуумном приборостроении» ,Бюллетень Магнитного Общества, том 4, № 1, 2003 г.,

2. Мищенко А.С., Тишин A.M. «Перспективные материалы для постоянных магнитов», http://www.ndfeb.ru/articles/perm mag.htm

3. Лукин А.А., Дормидонтов А.Г., Егоров.М. Перспективные материалы для постоянных магнитов. Обзор. Сер.8.М.:Поиск. 1992. с. 100

4. Buschow K.H.J. New development in hard magnetic materials Rep. Prog. Phys. -1991. vol.54, №9. - P. 1124-1214

5. В. Наумов, Обзор мирового рынка редкоземельных металлов, Известия вузов. Цветная металлургия • № 1 • 2008, с 22-31

6. Luo Yang, «Development of NdFeB С Magnet Industry in new century», Proc. of the 19th Int. Workshop on REPM&their appl. Beijing, China ,2006, P-l

7. Yutaka Matsuura, "Current Status of NdFeB Sintered Magnets in Japan", 2006,Intertech China Magnetics Conference;

8. Zhen-Xi Wang, "China's Rare-earth Permanent Magnet Industry", 2006, Intertech China Magnetics Conference

9. Мельников Ю.А. «Постоянные магниты электровакуумных СВЧ приборов.», "Советское радио", М. 1967

10. Р.Р. Арнольд «Расчет и проектирование магнитных систем с постоянными магнитами», М., «Энергия» 1969

11. Альтман А.Б., Берниковский Э.Е., Герберг А.Н. и др. под ред. д.т.н. Ю.М.Пятина «Постоянные магниты»,справочник, изд.2-е, М., «Энергия», 1980

12. Коген-Далин В.В., Комаров Е.В. «Расчет и испытание систем с постоянными магнитами», М., Энергия, 1977

13. Буль Б.К. Основы теории и расчета магнитных цепей М., Энергия, 1964

14. М. А. Тиунов, Б. М. Фомель «Расчет трехмерных магнитных систем с железом», Новосибирск ИЯФ 1983

15. Фролов В.Н., Маслов А.Н., Кудреватых Н.В. «Расчет магнитного поля в системах из постоянных магнитов и магнитно-мягких элементов» "Электротехника", №101999

16. И.И. Голеницкий. «Электронно-оптические системы электровакуумных приборов СВЧ и методы их расчета.» Сб. лекций в 4-х томах под редакцией Королева А.Н. ФГУП «НПП «Исток» 2004 г.

17. Кошаев Б.Г.,Молоковский С.И. «Расчет аксиально-симметричных магнитных фокусирующих систем с постоянными магнитами» Электронная техника,сер.1-СВЧ-техника,1975, выпуск 7, с. 51-63

18. Г.А. Шнеерсон «Конфигурации осесимметричных квазибессиловых магнитных систем», ЖТФ, 2008, Т 78, вып. 10, с 19-28

19. Д. Норри, Ж де Фриз «Введение в метод конечных элементов», Изд. Мир, Москва, 1981

20. Ж. К. Сабоннадьер, Ж. JI. Кулон «Метод конечных элементов и САПР», Hermes Publishing, 1986, Перевод к. т. н В. А. Соколова, М. Б. Блеер под редакцией д.т.н Э.К. Стрельбицкого, Москва «Мир» 1989

21. LIU Jin-fang, Heeju Choi, Michael Walmer «Design of Permanent magnet systems using Finite element Analysis» , Proceeding of 19th- International Workshop on Rare Earth Permanent Magnets& Their Applications, Beijing. China, 2006

22. Е.П. Жидков, О.И. Юлдашев, М.Б. Юлдашева ОИЯИ Дубна «О контроле точности вычислений при моделировании пространственных магнитных полей», Вестник РУДН Серия Прикладная и компьютерная тематика Т.4, №1.2005, с 93-101

23. Коген-Далин В.В. «Критерии оптимальности и задачи оптимизации систем с постоянными магнитами для приборов СВЧ», Электронная техника. Сер.1, Электроника СВЧ. 1973 — вып. 9, - с. 12-23

24. Каневский Е.И.,Королев С.В.,Панин Г.В.,Победоносцев А.С. «Оценка весовой оптимальности манитных систем», Электронная техника,сер.1-СВЧ-техника, 1975, выпуск 7, с. 42-50

25. Каневский Е.И.,Панин Г.В.,Победоносцев А.С. «К расчету масс магнитных фокусирующих систем ЭВП СВЧ», Электронная техника,сер.1-СВЧ-техника,1976, выпуск 5, с. 109-113

26. Е.И. Каневский «Определение оптимальности конструкций магнитных систем», XVII Международная конференция по постоянным магнитам, Суздаль, 2009

27. Курбатов П.А., Аринчин С.А «Численный расчет электромагнитных полей.», М.:Энергоатомиздат, 1984

28. Кулаев Ю.В., Курбатов П.А. «Автоматизация проектирования систем с постоянными магнитами.»,«Электротехника» №9 1999

29. Кузнецова Е.А. «Методы проектирования и настройки систем с постоянными магнитами для магниторезонансных томографов», Дисс. на соиск. уч. степени к.т.н. Москва, ВЭИ, 2008 г.

30. Соколов Д.Ю. «Синтез высокооднородного поля постоянного магнита MP-томографа и задача реконструкции плотности объекта» ,дисс.на соиск.уч.степени к.т.н. ,С-Петербург, СПГУ 2007 г.

31. А. М. Астапкович, В. В. Коршаков «Применение методов нелинейного программирования к задаче синтеза и конструирования осесимметричных магнитных систем», М. ЦНИИ информ. и техн.-экон. исслед. по атом, науке и технике 1987

32. John P.Clarke, Herbert A. Leupold «Shaping of cylindrically symmetric magnetic fields with permanent magnets.», IEEE Trans. On Magn., 1986, v.2 № 5, p. 1063-1065

33. Рабинович Я. Д., Герберг А. Н. «Машинное проектирование оптимальных магнитов из материала с постоянной намагниченностью», Электромеханика, 1973, №10

34. Рабинович Я.Д., Герберг А.Н. «Принцип взаимности и оптимальные конструкции постоянных магнитов» Электромеханика 1980, №7

35. К. Halbach «Design of permanent multipole magnets with oriented rare eath cobalt material», Nuclear instruments and methods 169 (1980) 1-10

36. K. Halbach «Accelerator» ,Conf., IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-26 (1979) 3882.

37. Клевец Н.И. Синтез систем с высококоэрцитивными магнитами по максимуму потока. Кандидатская диссертация. Киев 1989

38. Klevets N.I. «Synthesis of magnetic systems producing field with maximal scalar haracteristics», JMMM,285 (2005) 401.

39. Klevets N.I. Optimal design of magnetic systems. JMMM, 306 (2006) 281

40. Н.И. Клевец, И.А. Афанасьева «Синтез магнитной системы вентиля Фарадея», XVII Международная конференция по постоянным магнитам, Суздаль, 2009 г

41. Копелиович Д.Б., Мельников Ю.П. «Регулируемый генератор магнитного поля на основе структур Хальбаха», Патент РФ №: 2008101943 Дата регистрации: 25.01.2008

42. Акимов П.И., Козырев Д.В., Терентьев Д.А. и др. «Применение постоянных магнитов в электровакуумных приборах» // Материалы международной НТК «Актуальные проблемы электронного приборостроения», 2008

43. Акимов П.И., Козырев Д.В., .Лаврентьев Ю.В, Терентьев Д.А. Магнитные системы на основе магнитотвердых сплавов неодима с железом и бором / Материалы 8-й Международной НТК «Теоретические и прикладные проблемы электронной и ионной оптики», 2007

44. Д.А. Терентьев, Д.В. Козырев «Применение постоянных магнитов в электровакуумных приборах», Материалы V Международной НТК «Молодые ученые», МИРЭА, 2008

45. Савченко А.Г., Менушенков В.П., Бакулина А.С. «Намагничивание и перемагничивание спеченных постоянных магнитов на основе сплавов системы Nd-Fe-В», XV МК по ПМ, Суздаль 2005 г, с 62 63

46. Макаров Д.А. «Исследование частичного размагничивания высокоэнергетических постоянных магнитов и разработка автоматизированного оборудования для его реализации» Кандидатская диссертация ЧТУ им. И.Н. Ульянова, Чебоксары, 2006

47. Лилеев А.С., Мельников С.А., Менушенков В.П. и др. «Гистерезисные свойства и механизм перемагничивания сплавов Nd-Fe-B»,m3b. АН СССР, Металлы.-1988 №5-с.165 - 168

48. Лилеев А.С. «Особенности процессов перемагничивания восокоанизотропных одноосных ферромагнетиков», Известия РАН, Серия физическая, 2007 г, том 71, №11, с 1560 1562

49. Лукин А.А., Левандовский В.В. «Намагничивание и размагничивание магнитотвердых материалов на основе сплавов РЗМ с кобальтом», Сб. Физика магнитных материалов. Калинин. 1983 г. 29-45

50. Handstein , J. Schneider , U. Heinecke , R. Grijssinger and H. Sassik «Magnetization processes in melt spun NdFeB-magnets», JOURNAL DE PHYSIQUE, Colloque C8, Supplement au no 12, Tome 49, decembre 1988,p.655-656

51. Kobayashi K., Sakamoto S., Matsushita T., Hayakawa K., Sagawa M. «Magnetic reversal in groups of crystal grains in sintered Nd-Fe-B magnets», Proc. 20th Int. Workshop on RE Magnets and their Applications. 2008. Knossos

52. Мишин Д.Д. «Магнитные материалы», М.,Высш.шк.,1991,с.384

53. Г.С. Кандаурова, Уральский гос.универ., Екатиренбург «Природа магнитного гистерезиса»,Соросовский образовательный журнал №1, 1997, Физика, с. 100- 106

54. В.Д. Бучельников, Физика магнитных доменов //Соросовский Образовательный Журнал (1997) №12, стр.92

55. Лившиц Б.Г., Лилеев А.С., Менушенков В.П. «Эффекты термического намагничивания и реставрации коэрцитивной силы спеченных SmCo5магнитов» Изв. ВУЗов: Черная металлургия. — 1974. — № 11. —1. С. 140-141.

56. Бб.Манаков Н.А., Плетнева М.В., Толстобров Ю.В., ФММ 2005, T99№ljC 14-17

57. Плетнева М.В., Толстобров Ю.В., Манаков Н.А., Письма в ЖТФ,2005 Т31,В19,с.84-87

58. Лилеев А.С., Мельников С.А., Менушенков В.П. и др. «Гистерезисные свойства и механизм перемагничивания сплавов Nd-Fe-В», Изв. АН СССР, Металлы.-1988 №5-с.165 - 168

59. Калашников С.Г. «Электричество» М., Наука, 1970 г

60. Миткевич А.В. Стабильность постоянных магнитов , М.,Энергия, 1975 г.

61. Лукин А.А., Дормидонтов А.Г. Магнитотвердые материалы РЗМ-Со-Fe-M с повышенной температурной стабильностью // «Радиотехника», 2001 г., №»2, стр. 87-93

62. Дормидонтов А.Г., Супонев.П., Левандовский В.В., Шаморикова.Б., Некрасова.М. Сплавы для высококоэрцитивных постоянных магнитов типа (Sm, Zr) (Со, Си, Fe)z. // Электронная промышленность. 1991. № 12.18-23

63. W. Kappel, М. М. Codescu, D. Рора «Losses in sintered NdFeB magnets», Romanian Reports in Physics, Volume 56, No. 3, P. 391 398 , 2004

64. Каневский Е.И. «Расчет необратимых потерь от воздействия температуры в магнитотвердых материалах и магнитных системах», Электронная техника,сер.1-СВЧ-техника, 1982, выпуск 11, с. 8-11

65. Каневский Е.И. «Расчет температурного коэффициента изменения индукции в магнитных системах», Электронная техника,сер. 1-СВЧ-техника,1981, выпуск 12, с. 14-19

66. ТУ 1984-001-18785310-2003, «Материалы магнитотвердые спеченные на основе сплавов неодима с железом и бором»

67. Steve Constantinides with Dale Gulick, Arnold Magnetic Technologies, «NdFeB for High Temperature Motor Applications», SMMA Fall Technical Conference November 3-5, 2004

68. Сидоров E.B. «Технические характеристики, эксплуатационные и физические свойства современных магнитных материалов и постоянных магнитов. Справочник.», Владимирский ГУ, 2009 г

69. R. Klaffky, R. Lindstrom, В. Maranville, R. ShullB. J. Micklich , J. Vacca, «Thermal neutron demagnetization of NdFeB magnets», Proceedings of EPAC 2006, Edinburgh, Scotlandp.3589

70. N.I. Aizatsky, Ju.I. Akchurin et al., Proc. of XVI Part.Accel. Workshop, Protvino, Oct. 1994, v.4,pp. 259-263

71. Chiping Chen#, Ronak Bhatt, Alexey Radovinsky, Jing Zhou «Three-dimensional design of a non-axisymmetric periodic permanent magnet focusing system» Proc. of Particle Accelerator Conference, Knoxville, Tennessee, 2005

72. J.Chavanne, B. Plan, C. Penel, P.Vanvaerenbergh, ESRF, Grenoble, France, «Magnetic design considerations for in-vacuum undulators at ESRF», Proc. of EPAC 2002, Paris, France

73. Atsunori Yano, Yoshihisa Ohkubo, «Design consideration to ppm klystrons for industrial linac», Proceedings of LINAC2002, Gyeongju, Korea,p.464-466

74. T. Kikunaga, H. Asano, K. Hemmi, F. Sato and T. Tsukamoto, «А 28 GHz CW Gyrotron wih a Permanent Magnet System», Advanced Technology R&D Center, Mitsubishi Electric Corp. Tsukaquchi Honmachi 8-1-1 Amaqasaki, Hyoqo 661 Japan

75. K. Okashi, T. Takada, «Cylindrical permanent magnet unit suitable for gyrotron», US Patent #5 576 679 19.11.1996

76. Глявин М.Ю., «Гиротроны для технологических комплексов идиагностических систем.», Дисс.д.ф.м.н., ИПФ РАН, Н.Новгород,2009 г

77. Чохели М.А., Клевец Н.И., «Магнитная система с осевой фокусировкой поля», http://www.tor.ru/elcut/articles/choheli/, 2008

78. B.H. Бекетов, B.H. Москалёв, A.B. Огурцов «Новые униполярные и многополюсные кольцевые магниты», XVII Международная конференция по постоянным магнитам, Суздаль, 2009

79. И.В. Алямовский, «Электронные пучки и электронные пушки», Советское радио, Москва, 1966

80. Каневский Е.И.,Майорова Е.А., Романов О.И., «Связь между поперечной составляющей фокусирующего магнитного поля и токооседанием электронного потока», Электронная техника,сер.1-СВЧ-техника,1970, выпуск 6, с. 51-59;

81. И.В. Лебедев «Техника и приборы СВЧ, Т1,2», М., Высшая школа, 1970

82. Касаткин Л.В., Ищенко А.И., Буянова И.И., «Определение параметров устройств для уменьшения азимутальных неоднородностей фокусирующего магнитного поля», Электронная техника,cep.l-СВЧ-техника, 1967, выпуск 9, с. 89-93

83. Лукин А. А., Милов В.Н., Семенова.В., Логачев A.B. «Исследование магнитных полей реальных постоянных магнитов, в том числе с неоднородной магнитной текстурой», Электротехника. 1997. №3. 1315

84. Лукин A.A. «Влияние неоднородности химического состава и текстуры на магнитные свойства спеченных образцов (Nd,Dy,Tb)-(Fe,Ti)-B» // Металлы. 1996. №2. 131-137

85. В.И. Чечерников, «Магнитные измерения», Изд.МГУ 1963

86. Бакаушин А.Н., Воронченкова Т.А., «Измерение поперечной составляющей индукции магнитного поля на оси МПФС», Электронная техника,сер.1-СВЧ-техника,1972, выпуск 5, с. 76-79

87. Румшиский JI.3. «Математическая обработка результатов экспериментов» , М., Наука, 1971

88. А.Г.Дормидонтов, С.В.Сергеев, П.С.Перевощиков, К.Л.Сергеев "Система на основе постоянных магнитов для лампы обратной волны" // Тезисы XIV Международной конференции по постоянным магнитам, Суздаль, 2003 г., с. 152

89. А.Г.Дормидонтов, С.В.Сергеев, П.С.Перевощиков, К.Л.Сергеев "Магнитные системы на основе магнитов Nd-Fe-B для широкополосных усилительных клистронов" // Тезисы XIV Международной конференции по постоянным магнитам, Суздаль, 2003 г., с.224

90. К.Л. Сергеев «Малогабаритная система на постоянных магнитах с полем 1.1 Тл», «Приборы и техника эксперимента» №2 2009 г., стр. 1-2

91. K.J1. Сергеев, A.A. Лукин, П.И. Акимов, Д.В. Козырев «Методы снижения уровня радиальной составляющей магнитной индукции на оси рабочих каналов магнитных фокусирующих систем электровакуумных приборов» // «Прикладная физика», №3, 2010, с.79-83

92. Я. Д. Рабинович, К.Л. Сергеев «Оптимальная конструкция отклоняющей магнитной системы на постоянных магнитах» // Тезисы XVII Международной конференции по постоянным магнитам, Суздаль, 2009 г., стр.170

93. П.И. Акимов, Д.В. Козырев, Ю.В. Лаврентьев, К.Л. Сергеев, C.B. Сергеев, Д.А. Терентьев «Магнитные системы на основе магнитотвердых сплавов неодима с железом и бором».// "Прикладная физика" №3. -М., 2010. С 127-132

94. Самокрутов A.A., Бобров В.Т., Шевалдыкин В.Г., Сергеев К.Л., Алехин С.Г., Козлов В.Н «Магнитная система электромагнитно-акустического преобразователя» // Патент РФ 2350943, приоритет 10.07.2007

95. Самокрутов A.A.,., Шевалдыкин В.Г., Бобров В.Т Сергеев К.Л., Алехин С.Г. «Электромагнитный акустический преобразователь» // Патент РФ 2343475, приоритет 10.05.2007 г.Ц