本发明涉及一种将电流转换为磁场的电-磁转换装置，尤其是能够在毫米尺度气隙空间中 产生强磁场的交变强磁场仪。

磁场在现代科学技术中扮演着十分重要的角色。直流强磁场在核磁共振仪，高能环型电 子加速器，磁悬浮列车和科学研究中得到广泛应用。目前使用超导线圈己能够在厘米尺度空 间产生数十特斯拉的直流强磁场。另一方面，高频交变磁场在信息磁存储器件中得到广泛应 用，如计算机磁盘。然而，磁头产生的交变强磁场只存在于离磁极面数十微米尺度的微空间 中。随着磁存储密度的不断提高，传统磁存储薄膜材料正在趋向它的超顺磁极限存储密度。 为了进一歩提高磁存储密度，需要开发具有高矫顽力的新型磁存储薄膜材料。这就需要研究 高矫顽力新型磁存储薄材料的磁滞、高频损耗和磁化翻转动力学等磁学性能，因而需要交变 强磁场。为了便于实验样品的方便设置和实验测试，要求交变强磁场存在于宏观尺度（如毫 米或厘米）空间中，而不是象磁头磁场那样仅存在于微米尺度空间中。然而，目甜国际上尚 未见这类设备的生产、销售。目前，为了开展磁性材料的动态磁学性能研究，只能采用微制 做技术，将磁性薄膜样品和磁场发生器集成微制做在数十至数百微米尺度的空间中。这种微 结构中磁场发生器通常为导线或单匝线圈，所以，也只能产生2000奥斯特（0e)以下的磁 场强度。这种微结构中磁场发生器没有制作成象计算机磁盘中使用的那种多匝微线圈结构， 一是因为多匝微线圈制作技术仅被少数磁头制做公司所掌握，并需要昂贵的制造设备。二是 从研究成本考虑。如果每个样品都微制做成含多匝微线圈的磁场发生器，那么单个实验样品 的价格就非常高，再考虑实验样品的多样性，所以，总的研究、开发成本太高。由于目前的 微制做中磁场发生器产生的交变磁场强度太弱，这极大地限制了具有高矫顽力（>3000 0e) 的新型高密度磁性材料的动态磁学性能的研究。所以，国际上对高密度磁性材料的磁学性能 研究主要集中在静态磁学性能方面的研究。这非常不利于发展高速磁存储器件。这可能正是 磁存储密度进步速度远快于磁存储速度进歩的原因之一。为了便于开展新型高矫顽力磁性薄 膜材料的动态磁学性能研究，推动高密度高速度磁存储器件的发展，在毫米尺度空间中产生 交变强磁场是必要的。

本发明已具体实施，研制出一台样机。磁场发生器选用多晶软磁薄膜材料制成的环形铁 芯，按图2所示结构切割成垂直磁场发生器。这种铁芯具有100kHz以上的响应频率，低的高 频磁损耗，饱和磁感应强度Bs达1.4T。具体的切割尺寸为气隙^1.5mra，铁芯横截面尺寸为 W=H=30mm，锥形磁极端面尺寸a=4mm， b=10 mm，锥形磁极高度h=20mm，另一磁极上的通孔直 径^7mm。在切割成型的铁芯上绕漆包铜线圈。
选用通用电子元器件实现了 "交变电流源"和"正/反向峰值比调节器"。交变电流源的 最大峰值电流可达50A，振荡频率可在l-5kHz范围调节。具有自激振荡和外同步触发功能。 正/反向峰值比调节器可实现正/反向峰值电流比在1-2范围调节。
将垂直磁场发生器、交变电流源、正/反向峰值比调节器和可调电容器按图l所示的原理 图连接，即实现交变强磁场仪。通过调节串联电容的大小，可以调节交变谐振频率，实现交 变磁场的振荡频率调节；通过调节正/反向峰值比调节器中电阻大小，可以调节磁场发生器产
生的交变强磁场的正/反向峰值比。
图4所示为磁场发生器气隙中磁场强度随驱动电流变化的实验标度结果。显示当驱动电 流在50A以下时，磁场随驱动电流是线性变化的，最大线性变化磁场强度近8000 0e。当驱 动电流大于50A时，气隙中的磁场是亚线性增加的，趋于饱和，饱和磁场强度近10000 Oe。
图5所示为交变强磁场仪谐振在1. 14kHz时，实验测量到的磁场发生器线圈中两个正向 振荡电流峰值分别为32A和20A时的交变振荡电流波形图，具有正/反向峰值电流比1. 1。
上述实施例实验测试结果表明本发明己实现磁场强度近8000 0e、交变振荡频率千余赫 兹的'交变强磁场。这是目前报道的在毫米尺度空间中产生的最强交变强磁场，在高矫顽力磁 介质的动态磁学性能研究方面具有重要应用价值。