基布尔天平永磁系统的简易改进：几乎零成本获得更均匀磁场

永磁体连同用于将磁通量集中到圆柱形气隙中的磁轭被广泛用于基布尔天平。这些实验要求沿垂直路径具有均匀的磁通密度，通常为气隙长度的相当大一部分。气隙两端存在的边缘场限制了磁通密度相对于磁体系统中心处磁通密度变化不超过某一相对比例（此处为 $5\times 10^{-4}$）的区域。通过简单地在气隙两端的内磁轭上各添加一个矩形截面的铁环，可以抵消边缘场的影响，从而增大磁通密度保持在给定容差带内的区域长度。与采用更高磁体的替代方案相比，所提出的方法在不显著增加磁体系统质量的情况下获得了具有扩展均匀场区域的磁体系统。潜在应用包括紧凑型和台式基布尔天平。我们研究了附加铁环对磁体系统性能可能造成的不良影响：磁场强度、线圈电流效应以及径向场对场中径向位置的依赖性。未发现显著劣势。相反，本文提出的方法在改善径向场的径向依赖性方面优于先前建议的方法，例如更短的外磁轭。总之，在内磁轭上加装铁环改善了场的均匀性，且对磁体系统的功能、成本和外形尺寸无不利影响。