σ之所以难确定，归根到底是由于在给定磁势的条件下，难

计算铠装鞍形线圈的气隙场强，本文作者在场论研究的基础

，率先采用有限元数值方法计算铠装鞍形线圈分选空间的场

，并获得了满意的结果。

在满足工程设计精度要求的条件下，从分选空间中部取一横

面进行研究，并且忽略边缘效应的影响，把所研究的场域简化

二维平面场，又由于场强分布的对称性，可以只取中部横截面

一半进行研究。

图2表示所论平面闭合场域，ABCD为场域边界，AFED内为

磁线圈，BC为中部横截面的中心线，AB、CD及 DA为气隙和

磁线圈与铁铠的分界线。由场论理论可知，场域内各点均应满

泊松方程。

由图1及前述工作原理可知，本机的关键部件及设计重点均

系部分，特别是鞍形线圈部分。在本文以前，高梯度磁选的

设计还没有突破传统的磁路设计范畴。在设计磁系的核心部

——鞍形线圈时，常常用下式确定其磁势，即所需安匝数。

IN=σHδ/0.4π （1）

H———设计要求的场强；

δ———分选空间高度；

σ———漏磁系数。

理论分析可知，σ不仅涉及到漏磁，也与铁铠消耗的磁势有

因而是较广义的漏磁系数，有时也称为放大系数。漏磁系数

确定是很困难的，以前的设计者只能凭经验来选择。然而，σ

系设计中非常关键的一个参数，σ 过小，磁系达不到设计场

σ过大，则会导致制造成本和能耗的增加。

在图1的磁选机中，两个磁系完全相同，故只计算一个；

系都有上下两个分选空间。分选环内装波浪板作聚磁介质

5块，每两块间的缝隙为2mm，共有4条缝隙，靠近分选

壁的波浪板与分选环内外壁紧密接触，无缝隙，故分选空

隙为4×2=8mm。分选环内外壁与磁极头间的间隙各为

，共4mm；上下两个分选空间的总间隙δ 为（8+4）×2=

=2.4cm。为了使总磁势有所富余，取K=0.3，此时总磁势

（IN）总