无绝缘高温超导线圈焊锡浸渍的可行性研究

无绝缘线圈在各种场合中被广泛地应用和研究。为让超导线圈能够应用于高机械强度负载的场合,超导线圈必须有稳定的机械特性。环氧树脂浸渍是保护超导线圈不受机械扰动的一种常用的增强机械稳定性的方法,但传统的环氧树脂是电绝缘的材料,这可能导致无绝缘线圈的匝间电阻(turn-to-turn contact resistance)变大。因此本文提出了一种新型的浸渍方法,利用导电材料焊锡来浸渍,研究了无绝缘(No-insulation)高温超导线圈焊锡浸渍的可行性。本实验制备了两个线圈来进行对比研究,一个是未浸渍的无绝缘线圈,另一个是用焊锡浸渍后的无绝缘线圈。充放电实验和突然放电实验都在77K的液氮下完成;最后基于集中等效电路,分析了焊锡浸渍对无绝缘线圈的特性电阻及时间延时的影响。     

介绍一个演示退磁现象的实验

[器件] (1)退磁线圈(空心线框内径约φ100mm,高约8cm;用φ 0.8～1.0mm纱包线约绕300匝)。 (2)改锥 (代表钢制工仲;用一小段钢筋也可)。 (3)大头针一盒。[演示] (1)先将钢筋充磁。方法有二:一是用一般的电磁铁或磁钢充磁;二是就利用退磁线圈充磁:先把改锥端都伸入退磁线圈内,线图通以220伏交流电源后就断开,此时改锥就被充磁而有磁性。(可以将改锥端都去接触成堆的大头针,然后举起改锥,则有许多大头针被吸住,表明改锥已被磁化而有剩磁)。 (2)再将改锥退磁。把上述吸有许多大头针的改锥端部放回到线圈内,线圈仍通以220伏交流电源,然后观察两个…     

采用脉冲悬丝法测量强流加速腔聚焦场磁轴

 介绍了利用脉冲悬丝法校正、测量加速腔磁轴，以及对10MeV LIA束输运系统中40cm长聚焦线圈磁轴偏差的测量，详细描述了实验装置和实验方法。从测得的电压波形可区分出磁轴的倾斜与偏移，并可辨别出倾斜与偏移的方向，在聚焦线圈轴向磁场最强为0.072T的条件下，通过多次实验改变悬丝电流从0 .3A到3.8A，并改变电流脉冲宽度从0.3ms到1.5ms，测出了40cm聚焦线圈磁轴的偏差，并给出了磁轴偏差分布的对应波形。测试灵敏度估计为磁轴倾斜1mrad, 偏移0.2mm。     

用数字毫秒计做转筒式粘度计的读数装置

在物理实验中常用的转筒式粘度计的构造如图1所示。在外筒Y与内筒N之间注入待测其粘滞系数的液体。内筒的上端与小镜A及悬丝C连接;悬丝的上端固定在支架上。当外筒在电机(图中未画出)带动下做匀速转动时,筒内的液体(由于其粘滞性)将带动内筒一同转动。由于悬丝的反抗力矩,内筒旋转一定角度θ后,达到平衡位置。小镜的偏转角θ与该液体的粘滞系数η之间有如下关系:     

惠斯登电桥的灵敏度

影响惠斯登电桥灵敏度的因素有:1.电源电压;2.检流计灵敏度;3.电源内阻;4.检流计内阻;5.检流计和电源接入线路的位置等。下面就后二者加以分析。一、检流计内阻与电桥灵敏度的关系在图(a)桥路中去掉检流计,CD间     

惠斯通电桥实验中高灵敏度档位下最佳桥臂电阻的探讨

惠斯通电桥的灵敏度与检流计的灵敏度有关,当检流计灵敏度档位是4×10~(-6)A/格和4×10~(-8)A/格时惠斯通电桥比较容易调节平衡,但是当检流计灵敏度档位是4×10~(-9)A/格时,惠斯通电桥很难调节到平衡的状态。为了解决高灵敏度档位下惠斯通电桥难以调节到平衡的问题,我们在高灵敏度档位的前提下研究了桥臂比和桥臂电阻对实验测量和相对不确定度的影响。当桥臂比R_1/R_2=1/10时,任意的桥臂电阻都可以使电桥平衡,从而测量出待测电阻的阻值。当桥臂比R_1/R_2=1/1时,桥臂电阻处于11 000Ω至13 000Ω时电桥可以调节到平衡。     

Bi-2223/Ag超导闭合线圈的制备及其电流衰减特性的研究

本文研究了使用Bi-2223/Ag超导带材制备超导闭合线圈的工艺及超导闭合线圈中电流衰减的特性.在闭合线圈焊接点的制作上,分别采用了超导焊接和普通焊锡焊接两种不同方法.通过测量闭合线圈中心点的磁场衰减过程,观察了这两种闭合线圈中电流衰减的特性.实验发现,使用超导焊接技术制备的闭合线圈,电流衰减与时间的自然对数成线性关系,在线圈局部受损伤的情况下,上述关系仍然成立;使用普通焊锡焊接方法制备的闭合线圈,电流衰减不存在上述关系,但也不是时间的e指数函数.     

用单电桥测电阻应注意的问题

本文着重讨论用单电桥测电阻时,在电桥不平衡的特殊情况下,如何计算R_x值。电桥的原理线路如图所示。当调节R_s使检流计指针指零,电桥达到平衡时,有式中K为比例臂,R_s为比较臂。当用电桥测电阻时,电桥达到平衡后可由(1)式算出R_x的值。     

高温超导无绝缘线圈励磁电压特性研究

本文通过实验研究了焊锡浸渍、励磁电流PI控制、励磁速率以及励磁幅值对高温超导无绝缘线圈励磁电压特性的影响。实验结果表明:高温超导无绝缘线圈励磁电压具有时延特性,焊锡浸渍、励磁电流PI控制分别会增大和减小时延特性,而励磁速率和励磁幅值不会影响时延特性;励磁电压幅值随励磁速率增大而增大;焊锡浸渍可降低励磁电压幅值,而励磁电流控制对励磁电压幅值影响不明显。     

2.0T斜螺线管型超导二极磁体设计

基于一种新型的斜螺线管型线圈结构,我们设计了一台2.0T超导二极磁体样机。该磁体由4层斜螺线管线圈组成,工作电流为2960A。线圈孔径为40mm,其中好场区达到了孔径的2/3。由于线圈形状的特殊性,其端部结构无需优化,各高阶谐波量沿轴向积分为零。文中介绍了斜螺线管型线圈的特点和原理,借助两种电磁场分析软件,完成了超导二极磁体的磁场设计,最后简要介绍磁体的加工情况。     

HT-7UPF导体的设计及其稳定性分析

使用简单地功率和能量平衡关系,分析了CICC(Cable-in-Conduit-Conductor)型超导体的稳定性。为了导体的设计,推导出一些仅含有超导电缆几何因子和导体运行参数的表达式。最后给了一种HT-7U极向场PF(Poloidalfield)线圈导体的设计结果。     

单电桥灵敏度最大值条件

本文将系统地研究用电阻箱组成的单电桥的灵敏度。归纳出单电桥的灵敏度与各参数的关系,并得出灵敏度最大值的条件。下图为单电桥基本线路。当指零仪表(灵敏检流计)G指零时,电桥平衡,有:R_x=(R_2/R_1)·R_3=CR_3 (1)式中C称为比例臂的比例系数。定义     

气轨上的电磁感应实验

我们参考文献设计了气轨上的电磁感应实验。载有线圈的滑块系统在固定磁场中运动,用它的能量转换来验证电磁感应定律。载有线圈的滑块进出磁场区域时,线圈的磁通发生变化,线圈内将产生感生电动势。若在线圈的两端接入一个电阻r,构成闭合回路就产生感生电流。因而在电阻r两端就有电压降U。载有线圈的滑块在磁场区域内的位置和速度的变化,都直接影响线圈中磁通的变化,从而U值的大小和方向也将相应变化。闭合线圈中磁通的变化所产生的感生电     

高灵敏度检流计的研制

1引言大学物理实验中，利用UJ31电位差计测量未知电动势等一些实验中，经常要用到光点复射式检流计做为平衡指零用.在这个过程中，所用的光点复射式检流计，有其因结构而形成的很难避免的弊端，如抗震性能差，在使用中稍有震动便无法读数（光标左右摆动），零点漂移大，仪器的倾斜状态对零点影响很大，同时这种仪器的过载能力较低，悬挂的张丝更易损坏，在一般的技术条件下，修复后很难达到原先的技术指标.笔者根据电压放大法研制一种高分辨率微电流检流计，较好地解决了这一问题，同时仪器的主要指标（仪器的分辨率）已达到光点复射式检流…     

线圈对非圆截面等离子体轴对称模的稳定化作用

本文应用能量原理研究成形线圈系统托卡马克平衡的轴对称不稳定性。线圈对轴对称稳定性的影响,可归结为一组奇异微分积分方程。作为一个例子,我们研究一个线圈的稳定化作用。计算表明,线圈对轴对称模的稳定化是有效的;较好的安排线圈可允许等离子体有较大的拉长,线圈放在等离子体环外侧比放在内侧更有效。同时也研究了导体壁的稳定化作用。     

交流电大小、方向变化演示仪

针对教科版高中物理演示交变电流的实验仪器存在的一些不足,对交流电大小变化的演示实验装置进行了改进,方法是利用满天星激光笔将原仪器看不见摸不着的磁感线用清晰可见的光点直观地展示出来。为了观察交变电流方向的变化则将两只红、绿发光二极管并联在线圈闭合回路中,利用红、绿发光二极管交替发光来演示电流方向变化,另外将大指针检流计串联在闭合线圈回路中来演示线圈切割磁场产生的感应电流大小呈周期性变化。     

基于有限元的高温超导线圈临界电流快速算法

超导线圈在电力设备中应用广泛。临界电流作为超导线圈的一项重要参数,在电力设备复杂的电磁环境中快速和准确预测线圈的临界电流是非常重要的。基于有限元(FEM),分别使用H方程模型与磁场(简称:MF)等效模型对一个双层的高温超导线圈临界电流进行了计算,两种模型的仿真结果一致,并分析了MF等效模型仿真快速高效的原因。将MF等效模型拓展至含分磁环的超导线圈中,进一步计算不同外场条件下分磁环对临界电流的影响,并发现分磁环影响下的端部电场激升是线圈临界电流下降的主要原因。     

基于悬丝法的螺线管磁轴测量信号处理技术

针对螺线管磁轴测量中的悬丝位置、测量信号失真、磁轴偏轴和磁轴倾斜信号的分离数据处理要求等问题,采用一种高偏置消除的信号检测与测量方法,并对探测器采用了相关的恒定驱动技术,进一步提高了信号产生的稳定性及抗干扰能力,研制了一种可以获得比较直接的悬丝振动信号的测量系统,解决了单纯采用交流耦合隔直滤波放大器或带通滤波放大器不能获得完全准确的测量信号的问题,确保了在较高的直流偏置下获得没有畸变的较小测量信号,消除了测量信号中低频分量基线倾斜及其中起伏的影响,并实现了磁轴偏移和磁轴倾斜信号的分离,极大地提高了螺线管线圈磁轴的测量灵敏度,实际测试结果显示测量灵敏度提高约1个量级。     

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。     

交流电桥平衡指示器的改进

一、概述在电学测量中,用直流惠斯登电桥测量电阻,一般都不会感到困难,因为只要调整四个桥臂当中的任一个,就能使电桥平衡。又由于张丝式或光点反射式的检流计有足够的灵敏度,平衡能够调节得很准确,所以被测电阻的阻值要精确到第四位,第五位并不困难。