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为了克服传统磁场发生器空间利用率低的缺陷，提出了改进的三维磁场发生器，具有结构紧凑、更大的均匀区。相比传统的亥姆霍兹线圈，每个维度引入了一双辅助线圈。要设计这紧凑场发生器，五个模型参数需要根据用户的要求对均匀性进行优化。最后，研发了一台磁场发生器，用于测试新型线圈的性能以验证其设计方法。实验结果表明，测试的磁场结果与设计值吻合得很好，最大的设计偏差仅为0.12%。更重要的是，产生相同体积的均匀区，这种磁场发生器的体积仅为传统亥姆霍兹线圈的1/13.6。