磁场致冷综述

本文综述了获得极低温的磁场致冷的物理思想和基本原理，包括顺磁盐绝热去磁致冷、核顺磁体绝热去磁致冷、超导体绝热磁化致冷、合金绝热去磁致冷和其它致冷，并估计了磁场致冷获得低温值的下限．     

大型高温超导磁体稳定措施的研究

本通过估算高温超导磁体的抗干扰稳定能力及磁体中可能出现的干扰的大小，讨论了对于大型高温超导磁体采用动态稳定判据的可靠行性，从而提出了动态稳定化大型高温超导磁体的概念，结果表明，动态稳定化高温超导磁体的抗干扰稳定能力大于磁体可能出现的干扰的大小，且同全稳定的大型低温超导磁体的抗干扰的能力水平相当，在银超比较小的情况下就能使设计的允许最大临界电流密度大于超导体实际的临界电流密度，因此采用动态稳定阉据     

超导磁体物理研究的新实验技术

一、引 言 在文献[1]中评述了超导磁体稳定性的各种理论,作为续篇,这里我们讨论有关磁体物理研究的实验新技术. 稳定化是建造超导磁体的关键所在.在讨论稳定化时,我们首先应该明确,我们是针对哪一种不稳定因素或扰动来进行稳定的.电磁不稳定性以磁通跳跃为表征,经过多年的研究已趋于解决;而机械不稳定性可以看成是在应力连续作用下的不连续反应:剪切式相变(孪生和马氏体相变)引起的锯齿形屈服;浸渍剂的破碎;超导线的滑移或微滑移……。这些机械扰动的物理抽象是在磁体某一局域产生热脉冲,超导电性的猝灭是其次级效应. 当今磁体物理的前沿课…     

绝热超导磁体瞬态稳定模型及其数值解法

本文对绝热稳定超导磁体的瞬态稳定性问题进行较合理的物理抽象,得到简化的三维模型,并用数值方法直接求解、计算磁体临界能和特定扰动下的失超电流,结果与实验值符合较好.文章还结合数值解讨论了临界能与初始扰动及磁体各物性参量的关系.     

高场水冷磁体上的高精度热电测量装置

拓扑材料是凝聚态物理近些年的一个重要研究领域. 在对拓扑材料的研究中, 利用较强的磁场可以观测到高度局域电子态中出现的新奇量子态与物理效应. 热电效应是指受热材料中的载流子随着温度梯度由高温区往低温区移动时, 所产生的电荷堆积的一种现象. 热电效应是探究强磁场下拓扑材料反常物性的一种非常有效的手段. 然而关于拓扑材料热电效应在强磁场下的研究较少, 这主要是因为水冷磁体上缺乏热电效应的相关表征手段.本文针对水冷磁体在工作时机械振动很强且变场速率快的特点, 改进了传统的热电测量装置, 实现了在水冷磁体中32 T 磁场下高精度的热电测量. 通过对拓扑材料 ZrTe5 和 ZrSiSe 的热电效应进行测量, 验证了该装置的有效性.     

用于亚开温区的极低温绝热去磁制冷机

随着空间观测、量子技术等前沿科研领域的发展,亚开温区的极低温制冷需求日益增加.本文设计并研制了一台极低温单级绝热去磁制冷机.该制冷机由GM型制冷机提供约3 K热沉,以钆镓石榴石为磁热工质,由超导线圈提供最大为4 T的磁场,通过绝热去磁,实验最低温度可达470 mK.在恒温控制模式下,可在1 K下提供2.7 J冷量,温度波动小于0.5 mK,绝热去磁制冷的第二热力学效率为57%;在0.8 K下,制冷量为1.2 J.该制冷机将作为50 mK温区三级绝热去磁制冷系统中的第一级,在1 K下提供0.7 mW制冷功率.本研究为进一步开展极低温多级连续绝热去磁制冷奠定了基础.     

D_3超导磁体的研制与试验

本文总结了6D超导托卡马克环形磁体系统的D_3超导磁体的设计,研制与试验工作.该磁体绕组内孔径为42.2×67.0cm_2的D形,宽5.6厘米,厚5.2cm,采用石蜡真空浸渍、绝热稳定、分层绕组结构.试验结果:最强场达5.05忒,全电流密度为2.16×10~4A/cm~(2),储能2.3×10~3J,达到短样性能的78％.还进行了分层绕组分段保护的有关实验.     

用动态平板法测定不良导体的热导率

在普通物理热学实验中,测定不良导体热导率的实验为数不多.为适应该方面的需要,我们根据学校的具体情况,并参考了国外有关资料,设计了本实验装置.经过两年来的实验操作,我们认为本实验方法简便,装置可靠,数据也比较稳定,而且基本训练内容充实,很适于安排为学生实验。现将实验的有关情况作一简略介绍,以资交流. (一)原理　将一平板样品材料置于恒温热源So和冷源(即吸热装置)S之间。冷源S为扁圆柱形铜块,周围加以绝热,如图(1)所示.设恒温热源So的温度为To,冷源温度为T,且To>T.显而易见,在dt时间内,由热源So通过平板样品传到冷源的热量 dQ…     

普朗克恒量的测定

1900年,德国物理学家普朗克(Max.Planck,1958-1947)提出的量子理论,不仅完满地解决了完全黑体的辐射问题,而且给人类对于“能”这一物理概念的理解建立了新的观点,从而获得更深入而正确的认识,这在物理学发展史上是有着划时代的意义的。按照普朗克的理论,辐射的发射与吸收不是连续的。辐射的能量有着一种最小的单位,即所谓量子,它总与辐射的频率成正比。设辐射的频率为v,则量子的量值即等于hv,辐射便以hv、2hv、3hv…而发射与吸收。这里h是一个普适恒量,叫做普朗克恒量,普朗克最早所得的数据     

有关A-B效应和相位问题及量子绝热定理成立条件——三答李华钟教授的评述

对《Aharonov-Bohm效应和量子力学相位概念的一些问题———评曾谨言著〈量子力学〉卷Ⅱ第六次印刷第四章的物理概念》一文中有关A-B效应和相位问题的评述,按真实情况给予了说明.论证了把R t→0作为量子绝热定理成立条件,不能说明“对于能级简并态,量子绝热定理不成立”,且在一些情况下会导致不正确的结论.     

35kJ直接冷却高温超导储能磁体

介绍了直接冷却高温超导储能磁体的基本结构,分析了磁体的电磁特性,分析结果表明,磁体电磁设计中采用端部两对饼并联的方式,削弱了磁体端部磁场径向分量,提高临界电流,磁体表现了较好的电磁特性;仿真了磁体与电力系统进行功率交换时的热特性,仿真结果与实验结果两者温度变化总体趋势是一致的;介绍了磁体的冷却实验和磁体系统的动态模拟实验结果.实验结果表明磁体的冷却措施和低温系统的冷却方案是可行的,磁体具有较好的热稳定性.     

对“弹簧动态倔强系数”的异议

《物理实验》1991年第1期31页上结论(1)说“弹簧的静态倔强系数要比动态倔强系数大”,并指出按波速公式v=l (K/M)~(1/2)算出的v偏大,是由于只能取静态测得的K值。由于没有“动态倔强系数”的定义,我认为容易产生误解。     

分子磁体与环境的纠缠和退相干

本文研究了双轴分子磁体在耗散环境中的相干量子隧穿,作为环境的声子库抑制了相干量子隧穿,从而引起分子磁体中薛定谔猫态的退相干. 而环境内部声子之间的相互作用会导致分子磁体与热库之间退耦合,于是对退相干有一定的抑制作用. 在绝热近似和非绝热近似下,借助于约化密度矩阵计算了超Ohmo耗散中分子磁体与环境之间的纠缠度,当纠缠达到最大时,相干隧穿被完全抑制.     

自2K至室温的直接导冷式真空绝热恒温器

本文介绍一种用热开关来直接供冷给恒温块的真空绝热恒温器.它免去了通常充氦作热交换介质和低温下抽高真空的麻烦,从而简化了操作,缩短了运行周期. 文中还简要介绍了多路快速进行标测温度的微计算机系统.     

35kV/90MVA高温超导限流器低温系统

35kV/90MVA高温超导限流器的低温系统是一个开放式的液氮制冷系统,包括一个环形不锈钢杜瓦、真空绝热管、压力及温度传感器、低温阀门以及监控系统.高温超导磁体放置在杜瓦中;监控系统检测杜瓦内液氮的液面,并控制往杜瓦内进行补液.杜瓦内蒸发的氮气通过真空绝热管道直接排放到大气中.分别对不同工况下的液氮蒸发量进行了测量.进...     

教学研究:介绍量子力学几个基本概念——兼答《关于量子几何相位的评注》中的几个主要问题

介绍了量子绝热定理的物理含义及成立的条件，认为有关主要献（Aharonov-Anandan,Bohm，孙昌璞等）的表述是正确的，而《关于量子几何相位的评注》^[1]（以下简称《评注》）相应的表述不完全正确。在此基础上，认为这些献和教材（R.Shankar)得出的涉及Berry绝热相位的一些论述（不含Berry绝热相因子的瞬时能量本征态不满足含时Schroedinger方程等）也是正确的，而《评注》的论述与此相反。《评注》认为只有γn(C)才是Berry相位。本作则倾向于把γn（t）叫做Berry绝热相位，而把γn（C）=γn（T）-γn（0）叫做几何相位（geometric phase)^[2]。     

启事

为进一步促进低温物理学研究的发展,扩大低温物理学研究成果的交流,鼓励年轻人才迅速成长.由中国物理学会低温物理学专业委员会主任、中国《低温物理学报》主编赵忠贤院士提议,并由低温物理学专业委员会研究决定:从2008年起本刊将增加“优秀博士论文”(摘要)栏目.有关事项如下:     

光压效应及其应用

 一、光压效应光的本质是电磁波,电磁波不仅具有能量,而且具有动量。设光子速度为c,频率为v,波长为λ,则光子的能量和动量分别为:E=hv.     

气冷屏复合绝热结构传热分析及屏位优化"

由气冷屏、聚氨酯泡沫和变密度多层绝热组成的气冷屏复合绝热结构是一种新型的高效热防护绝热结构,通过对不同环境条件下低温贮箱气冷屏复合绝热结构的传热机理分析,推导了气冷屏复合绝热结构中屏温与屏位的数值计算关系,并在此基础上根据漏热量最小原则对气冷屏复合绝热结构中的屏位进行了优化。结果表明,随着环境条件的不同,气冷屏复合绝热机理不同,气冷屏最优位置也不同。常温常压的地面环境,气冷屏置于SOFI与VD-MLI之间时,低温贮箱漏热量最小,绝热效果最优;真空且温度变化剧烈的空间环境,气冷屏置于VD-MLI最中间时,低温贮箱漏热量最小,绝热效果最优。气冷屏复合绝热结构可进一步降低空间低温贮箱的漏热量,同时能满足地面及空间环境使用要求。     

一道运动学习题的多解赏析

1问题的提出笔者在高三物理复习时遇到这样一道测试题.题目:平直的公路上,小轿车正以速度v1=5m/s向前匀速行驶.突然轿车司机发现后面有一货车高速驶来,其速度v2=20m/s,两者间的距离为