Brevet FR2905794A1 — publié le 20080314

GENERATEUR DE CHAMP MAGNÉTIQUE A AIMANTS PERMANENTS L'invention concerne un générateur de champ magnétique à aimants 5 permanents notamment pour composant optique laser. Dans certains appareils du commerce, des composants optiques laser tels que ceux utilisés par exemple dans la réalisation de lecteurs de disques compacts, font appel à des champs magnétiques de l'ordre de 0,5 à 1 T (Tesla). Plus le lo champ magnétique généré est intense, plus l'appareil est performant. A l'origine de l'invention, on a donc cherché à réaliser un composant optique laser plus performant que ceux existant déjà et, à cet effet, un générateur de champs magnétique susceptible de générer un champ magnétique supérieur 15 par exemple à 1 T. L'invention vise en particulier à Ila réalisation d'un générateur de champ magnétique qui induit un effet Faraday. 20 L'effet Faraday est l'effet qui, de manière en soi connu, décrit l'interaction entre la lumière et un champ magnétique dans un matériau : la polarisation de la lumière effectue une rotation proportionnelle à la composante du champ magnétique sur la direction de propagation de la lumière. La conséquence principale est qu'un rayon lumineux entrant avec une polarisation rectiligne dans 25 un dispositif à effet Faraday générateur de champ magnétique, en ressort avec une orientation de sa polarisation différente. Pour réaliser des composants optiques laser faisant appel à cet effet, on cherche usuellement à utiliser des dispositifs qui produisent un champ 2905794 2 magnétique aussi intense que possible et qui présentent des dimensions de l'ordre du centimètre. Les dispositifs à effet Faraday qui sont actuellement utilisés dans les appareils 5 de mesures sont bien souvent composés d'aimants permanents, du fait qu'ils ne consomment pas d'énergie et qu'ils n'ont pas besoin d'être refroidis. Usuellement, ces aimants sont assemblés suivant l'agencement préconisé dans le brevet américain US-4 856 878 : un premier aimant cylindrique présentant un io passage axial est aimanté parallèlement à son axe. Il est encadré longitudinalement de deux autres aimants présentant chacun un passage axial de mêmes dimensions que le premier aimant. Ces deux aimants sont aimantés dans la même direction, mais en sens contraire du sens d'aimantation du premier aimant. Le champ magnétique obtenu par une telle configuration est 15 généralement de l'ordre de 80 % du champ rémanent du matériau utilisé pour réaliser les aimants (le champ rémanent étant le champ magnétique existant dans le matériau en l'absence de courant). Cela signifie que pour les meilleurs matériaux actuels dont le champ rémanent 20 Br vaut environ 1,45 T, on peut obtenir un champ magnétique au maximum de l'ordre de 1,15 T. A l'origine de l'invention, on a cherché à réaliser un dispositif capable de créer un champ magnétique supérieur à celui du champ rémanent du matériau utilisé. 25 On connaît un dispositif théorique, appelé sphère magique , permettant de répondre à cette exigence. La sphère magique est, comme son nom l'indique, une sphère, formée d'un matériau aimanté dont la direction de magnétisation est dans le plan méridien et orientée de manière à faire, avec 30 l'axe polaire, un angle y égal à l'angle polaire. 2905794 3 Théoriquement, pour une sphère magique qui présente un creux central, dont le rayon interne est pi et dont le rayon externe est pe, il a été montré que le champ B dans le creux central est uniforme et vaut : B = (4/3) Br In(pe/pi) où Br est le champ rémanent du milieu. Avec un matériau réalisé en alliage NdFeB, dont le champ rémanent Br vaut 10 1,45 T et avec un rapport pe/pi = 3, on pourrait théoriquement obtenir un champ interne de l'ordre de 2,1 T. Bien que cette sphère magique permette de créer des champs magnétiques importants, sa réalisation pose de nombreux problèmes. 15 Par exemple, il est nécessaire de réaliser des trous pour pouvoir utiliser le champ magnétique généré dans le creux de la sphère. De plus, la superposition d'aimants suivant un agencement général sphérique est difficile à réaliser. Enfin les aimants soumis à un fort champ magnétique ont tendance à se 20 démagnétiser. Un prototype dérivé de cette sphère magique a toutefois pu être réalisé par l'équipe de O. Cugat à Grenoble (Thèse de Génie Electrique de F. Bloch soutenue en Juillet 1999 à l'Institut National Polytechnique de Grenobe ; F. 25 Bloch, O. Cugat, J. C. Toussaint, Revue Internationale de Génie Electrique, 1, 321 (1998) ; F. Bloch, O. Cugat, J. C. Toussaint, G. Meunier, IEEE Trans. Magn. 34, 2465 (1998) ; F. Bloch, O. Cugat, J. C. Toussaint, G. Meunier, Euro. Phys. J. Appl. Phys. 5, 85 (1999)). Ce prototype est unique et n'est pas industrialisable pour les applications recherchées. En effet, une telle sphère est 30 formée de 204 morceaux d'aimants formant douze tranches méridiennes de 17 2905794 4 morceaux d'aimants. Cette sphère pèse plusieurs kilogrammes et présente des dimensions qui ne sont pas en adéquation avec celles imposées par les appareils du marché. En revanche, elle permet de créer un champ magnétique allant jusqu'à 5 T dans un entrefer cylindrique de 0,15 mm de longueur et de 6 5 mm de diamètre. Une autre sphère magique a été réalisée pour un tube électronique par l'équipe de H. A. Leupold aux USA ( Permanent magnet spheres : Design, construction, and application , H.A. Leupold, E. Tilak and E. Potenziani Il J. Applied Physics, io 87, 4730 (2000)). Il s'agit aussi d'un arrangement complexe formé de nombreux morceaux d'aimants. Le champ produit est voisin de 1 Tesla sur une longueur de 6,2 cm et la sphère pèse 22 kg. Cette sphère ne correspond pas aux besoins du marché et sa production industrielle serait aussi très coûteuse. 15 L'invention concerne un dispositif générateur de champ magnétique à aimants permanents, consistant en un agencement autour d'un axe commun d'anneaux aimantés qui sont alignés coaxialement bout à bout de manière à former sensiblement un passage creux pour un rayonnement, ledit passage creux ayant pour axe ledit axe commun. Le dispositif selon l'invention comporte : 20 - un premier groupe d'au moins un anneau central dont l'aimantation présente une direction parallèle à l'axe dudit passage creux et un sens défini par un vecteur de référence, et - un second et un troisième groupes d'au moins un anneau dont l'aimantation présente une direction parallèle à l'axe dudit passage creux et en sens opposé à 25 celui dudit au moins un anneau dudit premier groupe. Selon l'invention, le dispositif comporte également au moins un quatrième et au moins un cinquième groupes chacun d'au moins un élément présentant une symétrie de révolution autour dudit axe commun. Les au moins un quatrième et un cinquième groupes sont disposés respectivement de part et d'autre dudit au 30 moins un anneau dudit premier groupe, entre le troisième et le premier groupes d'une part, et entre le second et le premier groupes d'autre part. Enfin, ledit au moins un élément desdits au moins un quatrième et au moins un cinquième 2905794 5 groupe est aimanté suivant une direction ayant une valeur choisie parmi 0, +n/2 et ùn/2 par rapport audit vecteur de référence. Ainsi réalisé, le dispositif selon l'invention assure la création d'un champ 5 magnétique supérieur au champ rémanent du matériau utilisé pour réaliser les anneaux ou les éléments aimantés, et notamment un champ magnétique de l'ordre de 2 T, cela indépendamment de la taille du dispositif. L'invention peut ainsi trouver une application industrielle dans la réalisation de bien des appareils. Suivant un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, ledit premier anneau dudit premier groupe est aimanté en sens opposé au sens de propagation dudit rayonnement au travers dudit passage creux. De manière avantageuse, lesdits au moins un quatrième et au moins un cinquième groupes comprennent chacun un second élément qui présente une forme à symétrie de révolution autour dudit axe commun. De plus, il est avantageusement aimanté suivant une direction ayant une valeur choisie parmi 0, +n/2, ùn/2 et u par rapport audit vecteur de référence. Selon une variante de réalisation, lesdits seconds éléments sont aimantés suivant les mêmes directions que celles dudit au moins un élément desdits au moins un quatrième et au moins un cinquième groupes, mais en sens opposés. Dans le cadre d'un mode de réalisation préféré qui sera décrit par la suite, il est prévu que lesdits seconds éléments et lesdits éléments desdits au moins un quatrième et au moins un cinquième groupes sont accolés suivant une surface généralement conique ayant pour axe ledit axe commun et pour angle d'ouverture un angle (0). 20 2905794 6 Ce mode de réalisation est en particulier choisi pour créer des champs magnétiques qui varient comme le logarithme népérien du rapport pe/pi (évoqué ciavant concernant le calcul du champ B dans le creux d'une sphère magique), 5 ce qui permet d'obtenir des champs magnétiques supérieurs au champ magnétique rémanent Br dès que le rapport pe/pi est suffisamment grand. Cette démonstration sera détaillée par la suite. De manière à obtenir un rapport pe/pi suffisamment grand, il est notamment io prévu de faire joindre les premiers et seconds éléments des quatrième et cinquième groupes suivant une surface conique dont l'angle d'ouverture est compris entre 54 et 55 , préférentiellement entre 54,7 et 54,8 . Dans le cadre d'un mode de réalisation qui sera illustré et décrit par la suite, 15 ledit angle d'ouverture est de 54,73 .. Dans le cadre d'une variante de réalisation d'un dispositif de préférence à quatre directions d'aimantation, l'angle d'ouverture est sensiblement de 30 ou de 75 . De manière avantageuse, l'élément de chacun des au moins un quatrième et au moins un cinquième groupes présente un diamètre interne sensiblement égal à celui desdits anneaux desdits premier, second et troisième groupes. 25 Enfin, l'élément de chacun des au moins un quatrième et au moins un cinquième groupes présente de préférence une section rectangulaire, ce qui permet une réalisation et un assemblage facile des éléments entre eux. On décrira maintenant plusieurs modes de réalisations préférées du dispositif 30 selon l'invention, en faisant référence aux dessins annexés, parmi lesquels : 2905794 7 la figure 1 est une vue de coupe d'un dispositif selon l'invention conforme à un premier mode de réalisation, la figure 2 illustre une variante de réalisation du dispositif montré en 5 figure 1, en vue de coupe, la figure 3 est une courbe représentant le champ magnétique mesuré dans le dispositif illustré en figure 2 suivant la position axiale de la sonde introduite dans le dispositif, - la figure 4 est une vue de coupe d'un dispositif selon l'invention conforme io à un second mode de réalisation, la figure 5 illustre une variante de réalisation du dispositif montré en figure 4, en vue de coupe, la figure 6 est une courbe représentant le champ magnétique mesuré dans le dispositif illustré en figure 2 suivant la position axiale de la sonde 15 introduite dans le dispositif, et enfin la figure 7 illustre trois courbes représentant chacune le champ magnétique induit au centre d'une structure cylindrique creuse en fonction de trois vecteurs d'aimantation différents. 20 Comme indiqué précédemment, la construction d'une sphère magique est trop complexe pour être adaptée aux besoins du marché. A l'origine, la demanderesse a défini les besoins auxquels devait répondre le dispositif selon l'invention : il s'agissait de réaliser un dispositif dont le champ 25 interne serait homogène et pointerait suivant l'axe central du dispositif. Il s'agissait également de réaliser un dispositif apte à se laisser traverser par un faisceau de lumière. 2905794 8 Ces deux conditions ont conduit la demanderesse à réaliser un dispositif dont la forme est sensiblement cylindrique, à tout le moins à réaliser un dispositif creux dont la forme présente une symétrie de révolution autour d'un axe. 5 La demanderesse s'est alors questionnée sur l'orientation d'aimantation de la matière dont serait constitué ledit cylindre creux ou ladite forme à symétrie de révolution. II a alors été considéré que l'épaisseur de la matière aimantée était située entre to une distance pi de l'axe (correspondant au rayon interne du cylindre) et une distance pe de l'axe (correspondant eau rayon externe du cylindre). Au regard de la sphère magique théorique, la demanderesse a cherché à disposer la matière aimantée suivant une orientation et un sens qui maximisent 15 le champ magnétique au centre de la structure. Il a été montré que, dans un repère dans l'espace d'origine O et d'axe OX, OY et OZ, l'orientation optimale de l'aimantation d'un élément de matière en un point A tel que l'angle (OZ, OA) = 0 est obtenu quand cette aimantation est dans 20 le plan (OZ), (OA) et fait un angle avec (OA) tel que : 2 tan p=tan0 La contribution de cet élément de volume à la composante Z du champ 25 magnétique au centre de la structure est alors proportionnelle à une fonction fopt (0) qui est définie de la manière suivante : fopt (0) = [1 + 3 cos20]'i2 2905794 9 La fonction fopt (0) est représentée sur la figure 7. La demanderesse s'est alors proposée de calculer la valeur de la fonction f(0) pour des orientations d'aimantations réalisables sans complexité pratique 5 excessive : a) Quand l'orientation d'aimantation est antiparallèle à l'axe OZ, on a ii, = II - O. Dans ce cas, la fonction f(0) vaut : 10 fl(0) _: 1 ù 3 cos20. b) Quand l'orientation d'aimantation est radiale dans le plan perpendiculaire à l'axe OZ, on a w =11/2 - O. Dans ce cas, la fonction f(0) vaut : 15 f2(0) _= 3 cos0 sine. c) Quand l'orientation d'aimantation est parallèle à l'axe OZ, on a ip = 0 et dans ce cas, la fonction f(0) vaut : 20 f3(0) =3 cos20 - 1. Les fonctions f1(0), f2(0) et f3(0) sont également représentées sur la figure 7. La figure 7 montre que les fonctions fi(0), f2(0) et f3(0) sont proches de la 25 fonction fopt (0) pour trois valeurs d'angles 0 particulières. 2905794 10 A partir de cette constatation, la demanderesse a réalisé le dispositif selon l'invention en deux variantes de réalisation : une première variante de réalisation illustrée sur les figures 1 et 2, 5 comprenant des éléments aimantés suivant deux directions, et une seconde variante de réalisation illustrée sur les figures 4 et 5, comprenant des éléments aimantés suivant quatre directions. En considérant que la structure à deux directions d'aimantations correspond à 10 appliquer uniquement les fonctions fi(0) et f3(6), la demanderesse a cherché la valeur 0 quand fi(0) = f3(8). Au regard de la figure 7, fi(0) = f3(6) en C, quand : 15 fi(0) = f3(0)=0, et 0 = 54,73 Les dispositifs représentés sur les figures 1 et 2 ont été réalisés à partir de ces calculs. 20 Par ailleurs, en considérant que la structure à quatre directions d'aimantations correspond à appliquer les fonctions fi(0), f2(0) et f3(0), la demanderesse a cherché les valeurs de A quand fi(0) = f2(0), et quand f2(8) = f3(6). Au regard de la figure 7, f1(0) = f2(6) en B, quand : 25 f~ = f2 = 0,781 et quefapt= 1,104 et f2(0) = f3(6) en A, quand : 2905794 Il f2 = f3 = 1,281 et que fopt = 1,827 L'inspection de la figure 7 montre ainsi clairement qu'il est souhaitable d'inclure 5 l'orientation d'aimantation du matériau et de réaliser un dispositif où certains éléments sont aimantés suivant une direction radiale entrante ou sortante. Toutefois il semblerait plus aisé de réaliser un dispositif avec des éléments dont la direction d'aimantation est paralllèle ou antiparallèle, plutôt qu'un dispositif io présentant des éléments dont l'aimantation est radiale entrante ou sortante. C'est pour cette raison que plusieurs exemples de réalisation vont maintenant être décrits, en faisant références aux figures 1 à 6. 15 Structure à deux directions d'aimantation : La figure 1 montre un exemple de réalisation d'un dispositif 1 selon l'invention suivant un premier mode de réalisation. 20 Comme on peut l'observer sur la figure 1, il s'agit d'un mode de réalisation où l'aimantation de tous les éléments constituant le dispositif 1 présente une direction parallèle à celle de l'axe Z du dispositif 1. Plus précisément, le dispositif 1 est composé d'anneaux aimantés 2, 3 et 4 qui 25 sont agencés autour d'un axe commun qui se trouve être l'axe Z du dispositif 1. Les anneaux aimantés 2, 3 et 4 sont alignés coaxialement bout à bout de manière à former sensiblement un passage creux 5 pour un rayonnement représenté par une flèche 6. 2905794 12 Le passage creux 5 a pour axe ledit axe commun Z. Les anneaux aimantés 2, 3 et 4 sont de sections rectangulaires de longueur L et 5 d'épaisseur e. Le passage 5 est cylindrique de diamètre D. Conformément à l'invention, le dispositif comporte un premier groupe P1 qui io comprend au moins un anneau central 2 dont l'aimantation présente une direction parallèle à l'axe Z du passage creux 5 et un sens défini par un vecteur de référence V. L'anneau 2 du premier groupe P1 est ici aimanté en sens opposé au sens de 15 propagation du rayonnement 6 au travers du passage creux 5. Suivant le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le premier groupe P1 a été réalisé avec deux anneaux centraux 2 et 2' strictement identiques. 20 Il devra toutefois être compris que le premier groupe peut comporter davantage d'anneaux, et que ces anneaux pourraient très bien présenter des formes différentes. Le choix de deux anneaux dans ce mode de réalisation n'est ici que la conséquence d'un découpage d'un boc de matière. Le choix de deux anneaux 2 et 2' a été fait pour une question d'épaisseur du premier groupe. 25 Le dispositif 1 comporte également un second groupe P2 et un troisième groupe P3. 5 2905794 13 Chacun des groupes P2 et P3 comporte au moins un anneau 3 ou 4, respectivement, dont l'aimantation présente une direction parallèle à l'axe Z du passage creux 5 et en sens opposé à celui des anneaux 2 et 2' du premier groupe P1. Suivant le mode de réalisation représenté sur la figure 1, les groupes P2 et P3 comporte chacun deux anneaux identiques, respectivement 3 et 3' d'une part, et 4 et 4' d'autre part. lo Toute comme pour le premier groupe P1, il devra être noté que les deuxième et troisième groupes P2 et P3 pourraient comporter davantage d'anneaux, et que ces anneaux pourraient très bien présenter des formes différentes. Conformément à l'invention, le dispositif 1 de la figure 1 comporte un quatrième 15 groupe P4 et un cinquième groupe P5. Les groupes P4 et P5 sont disposés respectivement de part et d'autre des anneaux 2 et 2' du premier groupe P1, entre le troisième et le premier groupes d'une part, et entre le second et le premier groupes d'autre part. De plus, chacun des groupes P4 et P5 comporte au moins un élément 7 présentant une symétrie de révolution autour de l'axe Z. Dans le mode de réalisation du dispositif représenté sur la figure 1, les 25 quatrième et cinquième groupes P4 et P5 comprennent chacun un second élément 8 qui présente une forme à symétrie de révolution autour de l'axe Z. Le premier élément 7 (à symétrie de révolution autour de l'axe Z) présente une section polygonale, sensiblement en forme de demi-pyramide dont la base se 30 trouve en regard des anneaux 2 et 2' du premier groupe P1, et dont le sommet 20 2905794 14 se trouve en regard des anneaux 3, 3' et 4, 4' des groupes 4 et 5 respectivement. Le second élément 8 (à symétrie de révolution autour de l'axe Z) présente 5 également une section polygonale, généralement (ou globalement) en forme de demi-pyramide à gradins. Toutefois, la base de la forme pyramidale se trouve en regard des anneaux 3, 3' et 4, 4' des groupes 4 et 5 respectivement, et le sommet se trouve en regard des anneaux 2 et 2' du premier groupe P1. 10 Chacun des éléments 7 et 8 ont été réalisés à partir d'anneaux de sections rectangulaires dont les épaisseurs sont identiques mais dont les longueurs sont différentes. Comme on peut le voir sur la figure 1, l'élément 7 est composé de 3 anneaux 15 71, 72 et 73, et l'élément 8 est composé de 3 anneaux 81, 82 et 83. Dans le mode de réalisation présenté sur la figure 1, l'élément 7 des quatrième et cinquième groupes est aimanté suivant une direction ayant la même direction que celle des anneaux 2 et 2'. Autrement dit, la direction d'aimantation a pour 20 valeur 0 rapport audit vecteur de référence. De plus, le second élément 8 des quatrième et cinquième groupes est aimanté suivant une direction antiparallèle par rapport à celle des anneaux 2 et 2'. Autrement dit, la direction d'aimantation a pour valeur H rapport audit vecteur de 25 référence. Ainsi, dans le cadre du mode de réalisation représenté en figure 1, les seconds éléments 8 sont aimantés suivant la même direction que celle des premiers éléments 7, mais en sens opposés. 30 i0 20 2905794 15 De plus, les seconds éléments 8 et les éléments 7 des quatrième et cinquième groupes P4 et P5 sont accolés suivant une surface globalement conique, à gradins, ayant pour axe l'axe Z et pour angle d'ouverture un angle 0' (ou angle 0, voir figure 2), l'angle 0' correspondant à l'angle repéré sur les courbes 5 représentées en figure 7 suivant le rnode de réalisation considéré, c'est-à-dire à deux directions d'aimantation dans le cas présentement décrit. Il a été précédemment vu que, pour ce cas, on considérait le point C où fi(0) = f3(0). Dans ce cas, on trouve 0 = 54,73 . Aussi, on a réalisé les anneaux 71, 72, 73 et 81, 82, 83 avec des longueurs telles que lorsqu'ils sont agencés les uns par rapport aux autres, on passe d'une direction d'aimantation à une autre de part et d'autre de la surface d'un cône dont l'angle d'ouverture est sensiblement de 54,73 . 15 De manière à simplifier la réalisation du dispositif, on a d'abord réalisé un dispositif avec un angle d'ouverture 0' de 54, 70 (figure 1). Une variante de réalisation de ce dispositif est illustré en figure 2. Dans le cadre de ce dernier mode de réalisation, le premier groupe P1' comporte un seul anneau 9. Les second et troisièmes groupes P2' et P3' comportent chacun trois anneaux 25 10, 11 et 12 d'une part, et 10', 11' et 12' d'autre part, ces anneaux ayant les mêmes dimensions. 2905794 16 Par ailleurs, les éléments 7' et 8' des quatrième et cinquième groupes P4' et P5' comportent chacun deux anneaux, respectivement 13 et 14 d'une part, et 15 et 16 d'autre part. 5 L'angle d'ouverture 0 est, dans le cadre de ce mode de réalisation de 54,73 . Pour obtenir une telle précision dans l'angle d'ouverture, des entretoises 20 ont été insérées entre les anneaux 13 et 16 d'une part, et 14 et 15 d'autre part. Les entretoises 20 sont réalisées dans des matériaux non aimantés. Elles peuvent lo avantageusement être réalisées en matière plastique ou autre matériau non conducteur. De manière générale, comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, les diamètres internes des anneaux 81, 82, 83 d'une part, et des anneaux 15 et 16 d'autre part 1s sont égaux à ceux des anneaux 2, 2', 3, 3', 4, 4', 10, 11, 12 et 10', 11', et 12' des premiers groupes P1, P1', des seconds groupes P2, P2' et des troisièmes groupes P3 et P3'. Tous les éléments constituant les dispositifs 1 ou 1' représentés sur les figures 1 20 ou 2 ont été réalisés en NdFeB. Ils sont tous aimantés axialement. Concernant le mode de réalisation représenté en figure 2, l'anneau 9 du premier groupe P1' présente un diamètre extérieur de 80 mm et un diamètre intérieur de 10 mm. 25 Les anneaux 10, 10', 11, 11' et 12, 12' sont identiques à l'anneau 9. Ils sont simplement disposés de telle manière que leur direction d'aimantation est inversée par rapport à celle de l'anneau 9. Les anneaux 13 présentent un diamètre externe de 80 mm et un diamètre 30 interne de 30 mm. i0 20 2905794 17 Les anneaux 14 présentent un diamètre externe de 80 et un diamètre interne de 60 mm. 5 Les anneaux 15 présentent un diamètre externe de 50 mm et un diamètre interne de 10 mm. Enfin, les anneaux 16 présentent un diamètre externe de 25 mm et un diamètre interne de 10 mm. Ainsi réalisé, le dispositif 1' présente une forme générale tubulaire de section circulaire, dont le passage axial présente un diamètre D de 10 mm et dont le diamètre externe est de 80 mm. La longueur totale du cylindre est de 110 mm. 15 La figure 3 montre que, ainsi conçu, le dispositif 1' peut engendrer des champs magnétiques de l'ordre de 1,7 T. Nous allons maintenant décrire un procédé de montage du dispositif 1' selon l'invention. Il est important de procédé suivant les étapes suivantes afin d'éviter que les anneaux ne s'attirent violemment, provoquant ainsi des chocs pouvant les abîmer. 25 On forme tout d'abord une première partie centrale du dispositif, composée des anneaux 9, 13 et 14. Comme on peut le voir sur la figure 2, les anneaux 9, 13 et 14 sont aimantés suivant la même direction. 2905794 18 Puis, on forme les deux parties latérales du dispositif 1' avec les anneaux 10, 1 1 , 12, 15 et 16 d'une part, et10', 11', 12', 15 et 16 d'autre part. 5 L'assemblage et le centrage des anneaux de chacune de ces trois parties se font en plusieurs étapes à l'aide d'un axe de préhension par le diamètre intérieur des anneaux et d'une plaque en duralumin permettant le maintien par le diamètre extérieur des autres anneaux. io Pour l'assemblage final des trois parties, on utilise un cylindre en duralumin dont le diamètre extérieur est de 100 mm, dont le diamètre intérieur est de 80 mm, et dont la hauteur est de 110 mm. On dispose alors les trois parties qui sont alors en forte répulsion sur l'axe 15 central et on approche ces trois parties qui sont maintenues en position par l'intermédiaire d'un couvercle à l'aide de quatre tiges filetées en laiton munies d'écrous. Le couvercle qui sert à solidariser le montage final, est finalement fixé par huit vis en acier inoxydable amagnétique. 20 Structure à quatre directions d'aimantation : Les figures 4 et 5 montrent un exemple de réalisation d'un dispositif 30 selon l'invention suivant un second mode de réalisation qui se définit par un 25 agencement d'éléments aimantés, agencés entre eux de telle manière que le dispositif présente quatre directions d'aimantation. Conformément à l'invention, les anneaux sont alignés autour d'un axe Z' et ils sont placés bout à bout de manière à former sensiblement un passage creux 31 30 pour un rayonnement 32 représenté par une flèche sur la figure 4. 15 2905794 19 Le passage creux 31 a pour axe l'axe Z'. Le dispositif 30 comporte un premier groupe G1 de deux anneaux centraux 33 5 et 34 dont l'aimantation présente une direction parallèle à l'axe Z' du passage creux 31 et un sens défini par un vecteur de référence V'. Le dispositif 30 comporte également un second et un troisième groupes G2 et G3 d'au moins un anneau 40 et 41, respectivement, dont l'aimantation présente lo une direction parallèle à l'axe du passage creux 31 et en sens opposé à celui de l'anneau 33 ou 34 du premier groupe G1. Conformément à l'invention, le dispositif 30 comporte un quatrième et un cinquième groupes G4 et G5. Chacun des groupes G4 et G5 comporte deux éléments 35, 35', et 36, 36', ces éléments présentant une symétrie de révolution autour de l'axe Z'. 20 Comme le montre la figure 4, les groupes G4 et G5 sont disposés respectivement de part et d'autre des anneaux 33 et 34 du premier groupe G1, entre le troisième et le premier groupes d'une part, et entre le second et le premier groupes d'autre part. 25 Par ailleurs, l'élément 35 et l'élément 36 respectivement des quatrième et cinquième groupes sont aimantés suivant une direction ayant une valeur respectivement de -rr/2 et de +rr/2 par rapport audit vecteur de référence. 20 2905794 20 L'élément 35 est composé de plusieurs anneaux 43, 37, 38, 39 et 42 de taillesdifférentes, de manière à ce que leurs surfaces externes soient dans le prolongement l'une de l'autre. L'empilement d'anneaux ainsi obtenu forme un élément 35 à symétrie de révolution dont la section est sensiblement en forme 5 de demi-pyramide. L'élément 36 est identique à l'élément 35, et comporte plusieurs anneaux 43', 37', 38', 39' et 42' identiques aux anneaux 43, 37, 38, 39 et 42 respectivement. io L'élément 35' comporte deux anneaux de dimensions différentes 44 et 45, formant un élément à symétrie de révolution dont la section est généralement (ou globalement) en forme de demi-pyramide. L'élément 36' est identique à l'élément 35', et comporte deux anneaux de 15 dimensions différentes 44' et 45', formant un élément à symétrie de révolution dont la section est également globalement en forme de demi-pyramide. Les éléments 36 et 36' se joignent suivant une surface globalement conique dont l'axe est l'axe Z' et dont l'angle d'ouverture vaut 0". Conformément aux calculs précédemment réalisés pour un dispositif à quatre directions d'aimantation, 0" vaut sensiblement 30 . Il a également été vu précédemment que l'on pouvait changer de direction 25 d'aimantation de part et d'autre d'une surface conique dont l'angle d'ouverture serait voisin de 75 . Il s'agit de l'angle 0"' représenté sur la figure 4. Le montage du dispositif représenté en figure 4 se fait suivant le même principe que celui décrit pour le dispositif représenté sur la figure 2. 15 2905794 21 La figure 5 montre une variante de réalisation du dispositif à quatre directions d'aimantations. 5 La figure 5 montre un dispositif 50 qui consiste en un agencement d'anneaux autour d'un axe Z' qui leur est comrnun, les anneaux étant alignés bout à bout de manière à former sensiblement un passage creux 51 pour un rayonnement 52. 10 Le passage creux 51 ayant pour axe l'axe commun Z'. Le dispositif 50 comporte un premier groupe G'1 composé d'un anneau central 53 dont l'aimantation présente une direction parallèle à l'axe Z' du passage creux 51 et un sens défini par un vecteur de référence V". Le dispositif 50 comporte également un second et un troisième groupes G'2 et G'3, chaque groupe comprenant respectivement un anneau 54 et 55 dont l'aimantation présente une direction parallèle à l'axe Z' du passage creux 51 et en sens opposé à celui de l'anneau 53 du premier groupe G'1. 20 Les anneaux 53, 54 et 55 présentent les mêmes dimensions. Conformément à l'invention, le dispositif 50 comporte un quatrième et un cinquième groupes G'4 et G'5. 25 Chaque groupe G'4 et G'S comporte un élément présentant une symétrie de révolution autour de l'axe Z', et sont disposés respectivement de part et d'autre de l'anneau 53 du premier groupe G1, entre le troisième et le premier groupes d'une part, et entre le second et le premier groupes d'autre part, 5 15 2905794 22 L'élément du groupe G'4, dont la forme est à symétrie de révolution autour de l'axe Z', comporte deux anneaux 56 et 57 qui sont identiques et qui sont aimantés radialement suivant une direction ayant pour valeur + rr/2 par rapport au vecteur de référence V". De plus, l'élément du groupe G'5 comporte également deux anneaux 58 et 59 qui sont identiques et qui sont aimantés radialement suivant une direction ayant pour valeur - u/2 par rapport audit vecteur de référence V". io Ce dispositif est également réalisé avec un alliage NdFedB aimanté radialement et protégé par un revêtement de nickel. Les anneaux 53, 54 et 55 présentent un diamètre interne de 22 mm, un diamètre externe de 110 mm et une épaisseur de 20 mm. Les anneaux 56, 57, 58 et 59 présentent un diamètre interne de 22 mm, un diamètre externe de 90 mm et une épaisseur de 23 mm. La figure 6 montre les variations de champs mesurées au centre du dispositif 20 représenté sur la figure 5, avec une :sonde à effet Hall, en fonction de la position mesurée en mm de la sonde selon l'axe Z'. On comprend de la figure 7 que le champ magnétique maximum produit par le prototype est de l'ordre de 1,6 T. Cette valeur décroît lentement quand on 25 s'éloigne du centre du dispositif selon la direction axiale. Le champ produit est ainsi considéré comme très élevé et très homogène. REVENDICATIONS 1 û Dispositif (1) générateur de champ magnétique à aimants permanents, consistant en un agencement autour d'un axe commun (Z) d'anneaux aimantés qui sont alignés coaxialement bout à bout de manière à former sensiblement un passage creux (5) pour un rayonnement (6), ledit passage creux (5) ayant pour axe ledit axe commun (Z), ledit dispositif (1) comportant : -un premier groupe (P1, P1', G1, G'1,) d'au moins un anneau central dont l'aimantation présente une direction parallèle à l'axe dudit passage creux et un io sens défini par un vecteur de référence, - un second (P2, P2', G2, G'2) et un troisième (P3, P3', G3, G'3) groupes d'au moins un anneau dont l'aimantation présente une direction parallèle à l'axe dudit passage creux et en sens opposé à celui dudit au moins un anneau dudit premier groupe (P1, P1', G1, G'1,), 15 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un quatrième (P4, P4', G4, G'4) et au moins un cinquième (P5, P5', G5, G'5) groupes chacun d'au moins un élément présentant une symétrie de révolution autour dudit axe commun (Z), disposés respectivement de part et d'autre dudit au moins un anneau dudit premier groupe (P1, P1', G1, G'1), entre le troisième (P3, P3', G3, G'3) et le premier (P1, 20 P1', G1, G'1) groupes d'une part, et entre le second (P2, P2', G2, G'2) et le premier groupes (P1, P1', G1, G'1) d'autre part, ledit au moins un élément desdits au moins un quatrième et au moins un cinquième groupes étant aimanté suivant une direction ayant une valeur choisie parmi 0, +n/2 et ûn/2 par rapport audit vecteur de référence. 2 û Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier anneau dudit premier groupe (P1, FI', G1, G'1) est aimanté en sens opposé au sens de propagation dudit rayonnement (6) au travers dudit passage creux (5). 30 3 û Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits au moins un quatrième (P4, P4', G4, G'4) et au moins un cinquième (P5, P5', G5, 25 5 2905794 24 G'5) groupes comprennent chacun un second élément qui présente une forme à symétrie de révolution autour dudit axe commun, et qui est aimanté suivant une direction ayant une valeur choisie parmi 0, +n/2, ûn/2 et rr par rapport audit vecteur de référence. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits seconds éléments sont aimantés suivant les rnêmes directions que celles dudit au moins un élément desdits au moins un quatrième (P4, P4', G4, G'4) et au moins un cinquième (P5, P5', G5, G'5) groupes, mais en sens opposés. i0 5 û Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits seconds éléments et lesdits éléments desdits au moins un quatrième (P4, P4', G4, G4', G'4) et au moins un cinquième (P5, P5', G5, G5', G'5) groupes sont accolés suivant une surface sensiblement conique ayant pour axe ledit axe commun et 15 pour angle d'ouverture un angle (0). 6 û Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit angle (0) d'ouverture est compris entre 54 et 55 , préférentiellement entre 54,7 et 54,8 . 20 7 û Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit angle (0) d'ouverture est de 54,73 . 8 û Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit angle (0) d'ouverture est sensiblement de 30 . 9 û Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit angle (0) d'ouverture est sensiblement de 75 . 25 5 2905794 25 ù Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément de chacun des au moins un quatrième et au moins un cinquième groupes présente un diamètre interne sensiblement égal à celui desdits anneaux desdits premier, second et troisième groupes. 11 ù Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce ledit élément de chacun des au moins un quatrième et cinquième groupes présente une section rectangulaire. to