
只能按我的理解作一些猜测,并提供一些资料,供你参考。
旋转磁场很常见,比如电机的定子线圈,在通入三相交流电时就会产生一个旋转的磁场。
不过电机里的旋转磁场并不是螺旋型的。如果需要产生螺旋型的磁场,那就需要在电机轴向上配置大量三相线圈,然后控制不同线圈依次通入电流来产生轴向螺旋磁场。如下图:
另一种思路是不用线圈来产生磁场,而使用永久磁体,当然需要让各个小磁体以合适的空间位置进行运动或旋转,从而来组合出动态的螺旋旋转磁场。
下面介绍2种装置,它们产生了一定的动态、螺旋磁场,但不一定符合题主的意思,仅供参考。
核聚变装置托克马克中的等离子体温度高达5000万-1亿度,没有任何容器能承受,因此人们使用磁场来将其约束在一个环形的真空空间内,并让其绕环运动。
一共有三组线圈来产生磁场,上图中,高温等离子体就在中间淡粉色的真空通道中运行,装置中间的蓝色线圈叫中央螺线管起变压器作用,螺线管是初级线圈,真空室中高速旋转的高温等离子体电流相当于次级线圈,所以中央螺线管还能给等离子体提供加热能量。第2个磁场是圈着真空通道的灰色线圈产生的极向磁场。第3个磁场是外层绿色线圈产生的磁场。三个磁场合成了图中等离子体外表面上所画的环形螺旋磁场,约束等离子体的作用。
Mahmoud E. Alshafeei的学位论文《使用两个同步旋转偶极子场的螺旋机器人的基于磁场的控制》中提到这种方式。但该种方式是应用体外的动态磁场来控制体内的磁纳米机器人进行定向运动或控制。
文章内容摘要:这项工作涉及螺旋机器人的基于磁场的控制,以及在使用旋转永磁体的径向转向过程中,每个都携带相同的永磁体。当永磁体一起旋转时,它们移动螺旋机器人。论文通过实验证明,使用两个同步的永磁体对螺旋机器人进行径向转向可获得更高的运动稳定性,两个同步偶极子场将螺旋机器人的横向振荡(平均峰值振幅)降低了37%,与使用31rad/s角速度的单个偶极子场的径向转向相比,还证明了使用两个同步旋转磁体驱动螺旋机器人的平均游泳速度为2.1mm/s,而单个旋转偶极子场的平均游泳速率为0.4mm,旋转永磁体的角速度为31rad/s。此外,一个闭环控制系统被应用于合并螺旋运动的图像反馈系统,并控制螺旋机器人在控制推进速度和方向的同时遵循目标路径。螺旋推进的拟议配置使我们能够减少可能导致组织损伤或潜在创伤的磁力。
看起来比较专业,通过下面几个图来大致了解一下:
图1一组微型螺旋结构机器人与红细胞一起穿过动脉。螺旋微型机器人可以利用其螺旋结构的尾巴来控制推进的方向和速度,在血流中游动。微尺寸的优势使微型机器人能够在狭窄的路径中导航和探索,从而在动脉和静脉中游动,并与红细胞一起到达所有人体组织和细胞,而无需进行股切口手术。
图2 使用两个旋转同步偶极子场推进通过椎管的微型机器人的概念图。
图3 使用两个相反的偶极子场进行螺旋机器人推进的运动分析,其中Fx(P)是沿x轴的磁力分量,B(P)为磁场矢量,代表偶极子力矩。
其他方面,天体也会产生螺旋旋转磁场,它们也是等离子体射流的复杂运动所生成。莫利纳等在天文学杂志上的文章《类星体 NRAO 150 喷射流中存在内旋和螺旋磁场的证据》中提到了这种方式。
