拓扑优化的永磁系统

本文介绍了由永磁体、高磁导率铁和空气组成的永磁系统的拓扑优化。讨论了静磁学拓扑优化的实现，并考虑了三个实例。首先，对带有铁的 Halbach 圆柱进行拓扑优化，结果显示磁效率提高了 15%，但场不均匀性增加了 3.8 个百分点——该值与 16 分段 Halbach 圆柱的不均匀性进行了比较。随后，展示了用于聚集均匀场的拓扑优化结构，对于所选尺寸，该结构使场的幅值提高了 111%。最后，考虑了具有高低场交替区域的永磁体。在此达到了 0.472 的 $\Lambda_\mathrm{cool}$ 品质因数，与先前的优化设计相比提高了 100%。