基于高温超导脉冲变压器的脉冲电源测控系统

为了监测脉冲电源的放电特性、控制脉冲电源的可靠工作,采用现代测试技术、虚拟仪器技术和数据库技术,设计了基于高温超导脉冲变压器的脉冲电源测控系统,硬件系统由计算机、单片机、数据采集卡、驱动电路板和电压电流传感器等组成,软件系统采用LabVIEW来进行设计.在脉冲电源的测量算法中,采用基于EEMD的消噪算法,消除了噪声,采用基于最小二乘法的数据拟合算法,准确的测量出脉冲电源电流的峰值、脉宽等参数.实验结果表明,该系统可以实时监测和控制脉冲电源的工作过程,实现了电参数的在线测量和整体系统的闭环控制.     

非线性元件中伏安特性曲线的应用

非线性元件与其他用电器串、并联,特别是非线性元件与非线性元件串、并联组成电路时,根据电路结构建立它们的电压、电流关系,然后在同一坐标纸中利用电流、电压关系灵活建立两个坐标系,作出图像,其交点则表示满足关系的点.     

霍耳效应与霍耳元件

霍耳元件是直接利用霍耳效应制成的器件，具有尺寸小、外围电路简单、频响宽、动态特性好、使用寿命长等特点，因此广泛应用于测量、自动控制及信息处理等领域、本文利用物理学理论．分析、介绍霍耳效应原理、霍耳元件及其典型应用，使物理学理论与技术有机结合． 一、霍耳效应 将静止的载流导体（多为半导体）置入磁场中，当导体的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势（电压），这种现象称霍耳效应． 为便于阐述，用ＵＨ表示霍耳电压，ｎ表示（半）导体的载流子（电子、空穴）密度，ｑ表…     

超导带材并联结构的失超传播特性研究

失超传播速度v_(nzp)和最小失超能量E_(mq)是超导磁体的失超保护设计的重要参数。对由YBCO制成的单长导体、平行并联双导体和堆叠并联双导体进行实验,测试和分析了液氮温度下三种不同结构样品的失超传播速度和最小失超能量,监测了并联结构受到局部热干扰时的带材分流情况,及带材分流对于失超特性的影响。结果表明,分流现象导致失超传播速度降低,最小失超能量升高;通流比相同时,堆叠并联结构相比单根带材,失超传播速度约下降14%,最小失超能量约上升13%。     

H桥式大电流快控电源设计

介绍了HL-2A升级改造装置用于控制等离子体垂直位移的H桥式大电流快控电源的设计方案,内容包括快控电源方案与工作模式的仿真,开关元件的选择和改善IGBT静态均流的措施。利用实验平台,通过改变并联元件的回路参数将IGBT并联电流不均衡率由16.5%降低到6.8%。计算了IGBT模块工作时可能产生的最大损耗,并给出满足模块温度要求的散热方案。     

变电站接地网导体埋深检测方法与技术

为了获得变电站接地网导体的实际埋设深度(埋深),通过对变电站接地网注入一定频率的励磁电流,利用电磁感应方法测量地表面两个不同位置的磁感应强度,根据两个磁场与测点的位置信息,得到接地网导体的具体埋设深度。理论分析了检测方法的可行性,设计研制了检测装置,实验室实验和站内现场试验测试,验证了方法的正确性。理论分析和测试结果表明,该技术方法操作简便、检测结果准确可靠,可以用于接地网运检维护的工程实际,也体现了物理学和电路理论在工程技术领域的具体应用.     

一种嵌入式边界扫描测试数据压缩及合成方法

随着嵌入式测试概念的产生,边界扫描技术作为高密度电路板故障检测的主流技术,将结合嵌入式测试方法,成为板级乃至系统级故障检测的新研究方向。嵌入式边界扫描是电路板级故障检测的必然发展趋势。文中首先介绍了嵌入式边界扫描技术,然后提出了一种嵌入式边界扫描测试数据压缩及合成方法,阐述了嵌入式边界扫描的数据生成及下载,最后以某数字电路板为对象进行了嵌入式边界扫描测试验证,并给出结论。总体上,嵌入式边界扫描测试以增强测试自动化、提高测试覆盖率和测试效率为目的,能够更好的降低产品整个寿命周期的测试维修成本。     

极化测量在固体离子学中的应用

研究快离子导体和混合导体的电学性能是固体离子学的重要任务之一.目前通常采用的方法是交流阻抗谱法、电子电导测量法和运用离子可逆电极的离子电导测量法.完成一次电性能测试。或必须用两种方法进行两次测量,或需要选择可逆的电极系统.本文探讨把极化测量应用于固体离子学.目的在于利用简单的仪器设备和电极系统,通过一次测量能够得到混合导体以及快离子导体的基本电学参数. 一、原 理 把一个样品看成是混合导体,样品两端备上离子闭锁电极,其等效电路如图1所示.Ri是离子电阻,Re是电子电阻,Cd是两电极界面双电层电容的串联值.Rs是接入测…     

具有不同扭距的堆叠扭绞型复合导体临界电流特性分析

根据高温超导堆叠扭绞型复合导体的结构参数,研究堆叠带材根数及扭绞节距对其临界电流特性的影响。首先阐述了堆叠扭绞型复合导体的结构特点,据此设计并制作实验样品。在77K、自场下,对采用不同根数超导带材复合而成的导体样品,分别测试其在多个扭绞节距下的临界电流。通过实验测试可得,随着扭转角度的增大,导体的临界电流不断衰减,且堆叠带材的数量越多,导体的临界节距越大。     

斯特林制冷机测试系统设计

介绍了一种斯特林制冷机测试系统的设计。该测试系统可检测制冷机系统各参数,包括斯特林制冷机驱动控制器输入电压、电流,制冷机冷头温度、输出电压、电流、频率等,对制冷机系统的工作状态进行分析和判断,并将所测试的结果以数字和图表方式实时显示。当制冷机系统出现故障时及时判断并显示故障类别,同时可以通过触摸显示屏设置制冷机系统各工作参数。     

电流连续的细导体段模型的磁场及电感

传统的载流细导体段模型是分析导体闭合回路磁场的基本模型,尽管不满足电流连续性定律,但适用于导体闭合回路的磁场分析.然而,对于工程中只关注导体闭合回路中某一局部的多分支导体段并联的电流分配问题,传统模型将不能完整地反映各分支导体段之间磁场的相互作用.为此,现有文献提出的位移电流模型,满足了电流连续性定律,较好地解决了上述问题,但是,仍然存在理论不完整、不自洽以及计算公式复杂等问题.本文提出载流细导体段的传导电流模型,确保了载流细导体段在段内、段端及段外的电流连续性.推导出物理内涵更加深刻的总磁场微分方程和矢量磁位计算公式.提出载流细导体段传导电流模型磁场能量和电感的计算公式,极大地降低了计算复杂度,弥补了现有文献的不足.本文算例从模型、公式、计算等方面验证了本文理论和计算公式的正确性.     

趋肤效应的一种解释

福里斯、季莫列娃的《普通物理学》对趋肤效应的解释是不正确的.如图1所示:i表示通过导体的交变电流.ib表示如图所示的闭合回路里的感应电流.图1中所表示的是交变电流i正在增长时的情况.结果,在导体中心处i和ib这两个电流方向相反,电流被减弱.在导体表面处两个电流方向相同,电流得到加强.表面处的电流大于中心处的电流. 按照这种解释,则当导体中的交变电流i衰减时,导体中心处的电流将得到加强,而表面处的电流将被减弱.这样,在交变电流的一个全周期内,无论在导体的表面或中心,电流加强和减弱的机会均等,效果相同,也就无所谓趋肤了.可见福里斯…     

珀尔帖电流引线界面漏热特性分析

对应用在超导直流装置中的珀尔帖电流引线在有限元仿真软件COMSOL中建模,以最小漏热为目标对珀尔帖电流引线进行了优化设计。在确定了珀尔帖电流引线最优几何参数后,对珀尔帖电流引线在不同电流值时轴向的温度分布、漏热值、热电元件低温端温度值以及两端的温度差、热电元件两端的电势差等进行了定性分析。在最优模型的基础上,建立了考虑焊接材料时的仿真模型,分别分析了热电元件碲化铋和铜块之间焊接材料(焊锡、铟和银)对珀尔帖电流引线漏热和热电元件碲化铋低温端温度值的影响。由仿真结果分析可以得到,在热电元件碲化铋和铜块之间焊接材料(焊锡、铟和银)使珀尔帖电流引线的漏热增加了,但增量是比较小的。     

用三源热共蒸法制备的二十厘米长涂层导体及其显微结构

用真空三源热共蒸发法制备了二十厘米长的涂层导体,其宽度为1厘米, 超导层宽度为0.9 厘米,厚度为600纳米.使用直流四引线法测试,导体在77K时的临界电流大于120安培,相应的临界电流密度大于每平方厘米220万安培.表征电流-电压曲线超导转变陡峭度的n值为35.显微结构观察表明其膜层显微形貌与单晶衬底上的薄膜极其相似.X射线衍射研究表明超导薄膜的相成分纯,面内FWHM为Δφ=6.23°,面外FWHM为Δω=3.84°,表明涂层的优良织构.在此文章将详细报告导体的制备和显微结构及物理测试结果.     

强流脉冲束在螺旋管透镜中的非线性传输计算

为计算强流脉冲束在螺旋管透镜6维相空间中的非线性传输,用Visual Fortran 6.5语言设计了一个计算程序,计算由漂浮空间、螺旋管透镜等元件组成的束流光学系统。程序在计算非强流脉冲束流的线性传输时,粒子的轨迹通过矩阵的直接相乘计算得出;程序在计算强流脉冲束流的非线性传输时,需要考虑束流中的空间电荷效应对束流传输的影响,在束流运动过程中,空间电荷场也在不断地变化,而且粒子运动的轨迹与空间电荷势又是相互依赖的,因此需要求得一个自洽的解,先把元件分成若干均等的区间,把电流分成若干等份,后采用束流电流迭代与元件区间迭代的计算方法。程序运行结束时,横向和纵向相图以及束流光学系统的束流包络线可以在微机屏幕上直观地显示出来。     

并联线圈的等效自感和电流分配问题的讨论

首先讨论了并联(顺接)线圈的等效自感,给出了并联线圈的等效自感随耦合系数及两线圈自身自感的变化关系.然后从理论上详细讨论了并联线圈的电流分配问题,指出在耦合系数较大,互感大于其中一个自感时,电路在接通的暂态过程中,会出现两线圈电流反向的现象,且冲击电流会大于稳态的电流值.最后通过实验测试验证了理论分析的正确性.     

Bi-2212导体用铠甲316LN钢力学性能研究

下一代超导磁体系统有着大电流、高磁场的显著特点,中心场约为5-7T,而最高场达到15T。为了满足如此高的磁场强度,作者需要制作能够达到磁场15T,电流45k A,电磁循环万次后性能稳定要求的超导磁体。目前,Bi2212作为发展的一个方向。Bi2212能否开展高场导体的应用,需要对线材,铠甲材料,以及成型后的导体整体都进行一系列的测试。主要介绍了目前Bi-2212导体使用的铠甲材料——316LN的高温力学性能研究测试。并与其室温、低温力学性能进行了对比;在软件上模拟了高温、加压的情况下材料所受的应力情况,分析了铠甲是否能满足将来的高压热处理。     

6kA气冷二元电流引线优化

为了开展高温超导导体实验研究,中国科学院等离子体物理研究所正在建设背场达6 T,最大测试电流为30 kA的超导导体测试装置。在进行高温超导导体测试时,要为背场磁体提供约6 kA的电流。为了减少电流引线的漏热,设计了自洽气冷二元电流引线,主要由铜换热器段及高温超导段组成。并以电流引线低温端漏热最小及低温端漏热使得的液氦蒸发量等于冷却电流引线所需的氦气量为依据,采用自编c程序对电流引线的尺寸进行优化。同时从简化结构、增加对流换热系数的角度出发,设计出换热效率高、满足换热需求的铜换热器。     

現代金屬物理学和新技术問題

新技术飞跃的发展,向各种金属及其制品提出越来越高的要求。现代极其需要这样的金属材料,它們在2000—3000℃以上仍很坚固并且在接近絕对零度的低温下也不变脆;而作为結构和仪器零件的材料,則应当重量极輕、特別坚固、不溶于酸、对腐蝕性气体介质稳定、能传递声音、弹性好、容易磁化和去磁、能导热而且真空密封性也好。具体一点来說,在无綫电技术和电子学中需要的材料是些具有特殊物理性貭的材料:导体和超导体,高度絕緣体,使电流仅在某一方向上流过的材料,它能在光和热的作用下加強电流,能把热能轉变为电能,能儲存相当多的紅外     

用发光二级管演示电磁感应实验

从音乐贺卡上取下红、绿二只发光二极管,将两只二极管反向并联.先用一节干电池给反向并联的两只二极管通电,发现其中一只二极管发光,调换干电池两极(即改变电流方向),另一只二极管发光,说明二极管有单向导电性.再将反向并联的两只二极管与一个约200匝的漆包线圈组成闭合回路,保证磁场方向不变,让线圈做切割磁感线运动时,发现二极管A发光,说明电路中产生了感应电流;反向切割磁感线时,二极管B发光,说明此时感应电流方向发生变化,即感应电流方向与导体切割磁感线运动方向有关.