HT-7装置逆磁测量

通过在HT 7装置的内真空室安装一对同心圆逆磁线圈 ,并运用软件补偿的方法 ,对HT 7装置的逆磁通量进行了测量。在杂散场测量与软件补偿实验中 ,发现同心圆逆磁线圈感应的杂散信号主要来自垂直场、涡流电流、等离子体电流和纵场电流的变化。逆磁测量结果表明 ,在等离子体线平均密度 ne 很低时 ( ne <2 .2 ×10 1 3cm- 3) ,HT 7等离子体的总体能量约束时间τE 随 ne 线性变化 ;在 ne 很高时 ( ne >2 .2 × 10 1 3cm- 3) ,τE 则趋于饱和 ,其饱和值约为 2 1ms。并运用计算机统计分析的方法给出了欧姆加热的τE 定标律为τE =1.5 7 ne0 .72±0 .0 4 ×Ip0 .35± 0 .0 2 B0 .31 ± 0 .0 3T 。     

EAST�����п����װ�������Ȧ���

介绍了EAST托卡马克逆磁线圈加补偿线圈的逆磁测量。该方法的优点是补偿线圈有效地消除了纵场线圈产生的磁通变化,而调节机构能降低来自极向场的误差信号。详细地叙述了逆磁线圈工程设计中考虑的材料选择和结构设计对逆磁线圈的影响。最后给出了次测量系统的误差分析。     

HL-2M 装置磁测量传感器的定位安装

通过数值计算评估了 HL-2M 装置磁测量传感器安装精度的要求,其中磁通环坐标(R, Z)的安装偏差 要求达到±2.0mm 以内,磁探针的(R, Z)偏差要求在±1.0mm 以内、角度偏差在±0.1°以内。定位安装采用高精度激 光跟踪仪和关节测量臂结合,设备定位精度在±0.3mm。根据不同种类的磁测量传感器的定位安装特点,优化设 计了包括磁通环、磁探针阵列、逆磁同心圆等的定位结构,将 HL-2M 磁测量传感器的安装精度控制到在±0.5mm 水平。      

用可见光谱测量HL—1M等离子体的旋转速度

用ＳＫＤ高分辨光谱仪测量系统测量了ＣⅢ、ＣⅡ、ＯⅡ及Ｈａ等谱线辐射的多勒位移,给出了ＨＬ－１Ｍ托卡马克等离子体旋转速度,结果表明：环向旋转速度ｖψ右到２２ｋｍ·ｓ＾－１,角向旋转速度ｖθ在等离子体内部与电子逆磁漂移方向同向,在ｒ＝２２ｃｍ附近转变为离子逆磁漂移方向,存在极大值９．６ｋｍ·ｓ＾－１,氢弹丸注入时角向旋转反向,在接近孔栏处又变为电子逆磁漂移方向。激光吹气注入杂质时,ｖθ减小。低杂波注入     

磁开关磁芯动态参数测试及分析

磁开关是磁脉冲压缩系统的关键部分,磁开关的磁芯性能参数直接影响到磁脉冲压缩系统的总体性能。针对磁脉冲压缩系统中磁开关磁芯应用特性,设计了回路振荡法对磁芯动态磁特性进行测量。通过测量磁开关工作电压和电流参数,计算磁芯的动态磁滞回线,确定饱和磁感应强度、矫顽力等动态参数。基于实验测量参数建立了包含动态磁滞回线的磁脉冲压缩电路模型,研究了磁开关动态特性对电压传递的影响。根据研究结果可得,在磁脉冲压缩系统设计中选择矫顽力较小的磁芯,可降低磁开关的能量损耗,从而保证系统具有较高的电压传递效率。     

HL-2M 装置磁测量系统设计及初始放电实验结果

介绍了 HL-2M 装置上满足等离子体放电的磁测量系统的物理设计,主要包括磁探针、磁通环以及 电流测量系统的设计。通过 HL-2M 装置典型的放电位形参数对磁探针的极向布局、有效面积,磁通环的极向布 局以及测量等离子体电流的罗氏圈互感值进行了初步设计。目前,HL-2M 装置已经完成初始等离子体放电。各个 子系统均能达到其测量目标。      

一种成像测量靶面同心圆的自适应检测算法

针对特殊环境下基于CCD成像的高准确度测量系统中,由于摄像机沿轴运动和绕轴旋转过程中其光学中心和靶面同心圆圆心不同心及同心圆图像的圆心在一定范围内随机变化而影响测量结果问题,提出了一套基于小范围内改进的Hough变换的共点直线检测快速算法、基于统计采样的同心圆分割区域自动划分算法、基于最小二乘拟合的同心圆参量高准确度检测算法.实现了对同心圆的自适应区域划分和高准确度检测.仿真和试验证明了该算法的有效性.     

静磁波法研究材料的磁性

设计了可在片状样品上宽频带内(2—8GHz)激发,接收静磁波的器件。在此基础上建立了测量静磁波频率-磁场关系的系统。用该系统不仅可以研究材料中的静磁波的激发,传播特性,也可以用来测量材料的基本磁性。用于基本研究测量时该系统显示出与铁磁共振方法不同的特点:样品不置于谐振腔内,可以在对样品进行某些处理的同时作测量。 关键词：     

基于SQUID梯度计的单磁源定位及磁矩反演误差分析

磁源定位及磁矩反演技术在空间探测、无损检测以及目标追踪等领域有着广泛的应用前景。利用磁场梯度张量信息进行磁源定位及磁矩反演的思想是在1975年首次提出的,2006年提出的磁性目标线性方程定位方法以其快速准确求解的特点而备受关注。但是,对于该梯度张量矩阵求逆法进行磁源定位的全方位的误差分析仍有待完善。在简要回顾梯度张量矩阵求逆法进行磁源定位的方法的基础上,提出了一种基于该方法的系统误差和随机误差分析的理论;研究结果表明定位误差是由于将差分近似为微分而引起的系统误差和传感器测量的随机误差构成。以目前具有超高精度、超高灵敏度的超导量子干涉仪作为典型磁场测量传感器,分析了梯度张量矩阵求逆法进行磁源定位及磁矩反演误差与传感器分辨率和相对误差水平之间的关系。     

基于正弦波磁光调制的方位失调角精确测量方法

针对传统基于正弦波磁光调制的方位失调角测量系统存在测量精度不高的问题,提出了一种新的系统方位失调角测量模型以提高系统测量精度。通过分析传统的基于正弦波磁光调制的方位失调角测量原理发现,由于采用省略高阶项的贝塞尔函数展开式表示磁光调制后的信号,引入了信号截断误差和方法误差,影响了系统测量精度。在分析基础上推导建立了一种基于纯三角函数表示的无理论误差的方位失调角测量新模型并进行了仿真。仿真结果表明,利用推导建立的失调角测量新模型,系统测量精度明显高于传统方法,这对重新理解基于正弦波磁光调制的方位失调角测量系统原理、提高系统测量精度具有一定的参考意义。     

HIRFL-CSR电子冷却装置高精度螺线管线圈制作及磁场测量

 采用特殊工艺制作了HIRFL-CSR电子冷却装置冷却段高精度螺线管线圈,两个产生反向磁场的线圈同轴、平行地放置在特制的测量装置上,高精度霍尔探头位于测量装置中心平面上,探头测量面与测量装置轴线重合,测量单个线圈磁场的横向分量,调节线圈几何轴相对于测量装置轴线的夹角,测得线圈磁轴的偏角小于1×10^-3。     

A new method of modeling the working mode of the multipurpose isochronous cyclotron

The method of modeling the working mode is based on the selection of currents in concentric trim coils of the multipurpose isochronous cyclotron for the formation of the required magnetic field at a certain level of the main coil current. The traditional method of selecting currents is based on finding the solution for all concentric trim coils simultaneously. As a rule, after setting the calculated working mode, it is necessary to perform control measurement of the magnetic field and repeat the calculation to obtain the desired working mode. The new method of selecting currents is based on finding the solution for each separate concentric trim coil. The concentric trim coils are taken in turn in a specified order. A number of experiments on handling the proton beam in the range of working acceleration radii with an output energy between 45 and 60 MeV, performed using the multipurpose isochronous cyclotron AIC144 at the Institute of Nuclear Physics of the Polish Academy of Sciences in Krakov showed that the new method of obtaining the desired working mode does not require control measurements of magnetic fields, which testifies the high accuracy of the calculation.     

Short planar gradient coils for MR microscopy using concentric return paths

The aim of this work is to design a set of gradient coils with an optimal geometry for magnetic resonance microscopy studies. Designs for a three-axis gradient coil system particularly suited for studies with small radiofrequency coils are presented. The novel geometry involves a planar section with concentric return paths to keep the coil short. Reduction of the external field has been attempted by varying the positions of the return paths using a simulated annealing algorithm. A biplanar version of x- and z-directed prototype gradients was built and tested. A 2D-MR image of a grid phantom has been obtained on a 7-T MR instrument to demonstrate the theory. A three-axis set used as a surface gradient set has also been built and used to obtain high-resolution MR images.     

A double-gap planar magnetic lens

An analytical model and equations for describing the field of a planar magnetic lens with two concentric nonmagnetic gaps are developed. It is demonstrated that the “half-width” of the magnetic field of the lens can be controlled by varying independently the currents in the excitation coils of the two gaps. This makes it possible to control the focal length and the spherical aberration of the lens. It is shown that when oppositely directed currents are used in the excitation coils, a planar magnetic lens that does not rotate the image can be obtained. Zh. Tekh. Fiz. 69, 133–134 (August 1999)     

基于Pareto优化理论的多目标超椭梯度线圈设计

磁共振系统梯度线圈设计是一个多目标优化问题,在设计时需要综合考虑能耗、磁场能、线性度等设计要求.这些设计要求通常难以同时获得极小解,因此在设计梯度线圈时需要权衡线圈的各方面的设计需求.本文基于柱面可展性和流函数设计方法,结合Pareto优化方法实现了在超椭圆柱设计表面上梯度线圈的多目标设计.分别分析了磁场能、能耗目标对梯度线圈线性度、线圈构型的影响;并在Pareto解空间中分析各目标的相互变化关系,通过数值算例验证了该方法在超椭梯度线圈设计时的有效性与灵活性.优化结果显示,在满足线性度误差小于5%,能耗与磁场能分别小于用户设定值的设计约束下,梯度线圈的多目标设计存在多个局部优化解.该方法可以直观地比较相同目标函数值的情况下各单目标的具体表现,有利于实现不同的设计要求下梯度线圈的最终定型设计.     

短腔、自屏蔽磁共振成像超导磁体系统的混合优化设计方法

本文提出一种用于短腔、自屏蔽磁共振成像超导磁体系统的混合优化设计方法,通过结合线性规划和非线性优化算法,设计出的磁体系统具有建造成本低、结构简单、以及线圈中最高磁场、电流安全裕度和电磁应力可控等优点.首先,通过线性规划算法在欲布置线圈空间范围内建立二维连续网格划分,搜索满足磁场约束条件的网格电流分布图;其次,将电流分布图中的非零电流簇离散成螺线管线圈,通过非线性优化算法计算出满足成像区域磁场均匀度要求、5 Gs杂散场限制、线圈中最高磁场限制、电流安全裕度以及线圈间尺寸间隔等约束条件的线圈结构参数.文中给出一个中心磁场为1.5T自屏蔽磁共振成像超导磁体系统的设计案例,在50 cm球形成像区域所产生的磁场峰峰值不均匀度为10 ppm,线圈最大长度为1.32 m.该设计方法可用于对称、非对称螺线管线圈系统以及开放式双平面线圈系统的磁共振成像磁体系统设计.     

基于圆衍射条纹的激光准直系统设计

针对高层建筑电梯安装过程中导轨垂直度与平行度的要求,设计了一种新型的激光准直系统。该系统把带有同心圆衍射条纹的准直激光束透射过毛玻璃,用CMOS图像传感器作为接收器,获得准直激光束的光斑图像,由USB接口传输到计算机进行自动处理。基于改进的Hough变换算法,完成了同心圆衍射条纹中心的准实时自动提取,并能跟踪、记录条纹中心的变化轨迹。该系统可以在128mm×96mm的范围内接收准直激光束的圆衍射条纹,条纹中心提取精度在1～2个像素,很好地满足了实际应用的要求。     

基于边界元方法的超导核磁共振成像设备高阶轴向匀场线圈优化算法

在磁共振成像设备中,为了消除目标区域内的高阶谐波磁场分量,传统方法采用无源匀场,但该方法匀场精度较低,针对性较差,适用于全局匀场,而有源匀场则可以通过优化线圈分布来产生所需要的特定的磁场分布.但是,由于匀场线圈线型的复杂度会随着线圈阶数的增加而增加,难以满足设计需要,因此本文提出了一种用于磁共振成像超导匀场线圈系统的多变量非线性优化设计方法.该方法基于边界元方法,将匀场线圈所产生的磁场与目标磁场之间的偏差作为目标函数,线匝间距、线圈半径等作为约束条件,通过非线性优化算法,得到满足设计要求的线圈分布.通过一个中心磁场为0.5 T的开放式双平面磁共振成像超导轴向匀场线圈的设计案例,说明本方法具有计算效率高、灵活性好的特点.     

Correlation between diamagnetic susceptibility and electron spin resonance feature for various multiwalled carbon nanotubes

Determination of the structural features is a fundamental subject in nanotube research. A simple method is proposed to evaluate the structure of multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) having either the concentric or the scrolled structure. Although transmission electron microscopy and Raman scattering did not indicate a distinct difference in the structural features of the MWNTs, the temperature dependence of the diamagnetic susceptibility showed a clear difference; one was temperature-independent constant diamagnetism and the others indicated temperature-dependent diamagnetic susceptibilities with different magnitudes. The former phenomenon can be explained by applying the nested concentric nature to the MWNTs, and the latter by the scrolled nature. The difference in the magnitude of the temperature dependence is evidence for the mixed nature of the concentric and scrolled structures. PACS 61.46.Fg; 75.75.+a; 76.30.Pk; 78.67.Ch; 81.07.De