在圆电流平面上圆心处磁场有极小值

在圆电流平面上圆心附近的磁场变化很平缓，对矢势取一级近似得出的磁场公式不能正确反映圆心附近磁场的变化情况，较准确的计算表明，在国电流平面上圆心处磁场有极小值．     

疏松型螺线管电流轴线上磁场的数值计算

应用数值模拟方法，细致地分析了疏松型螺线管电流轴线上的磁场随螺距和轴线上位置的变化关系，计算结果表明，当螺距较大时，其磁场分布与密绕螺线管电流的磁场分布相差很大，磁场沿轴线和垂直于轴线的方向都有分量，螺距越大，垂直于轴线方向的磁场分量越大；但当螺距较小或距螺线管中心较近外，磁场几乎与密切螺线管电流产生的磁场相当，可用表述密绕螺线管电流的轴线上磁场的简单公式来近似。     

Z箍缩丝阵负载区域的似稳态磁场分布

 将负载区域的电流（丝阵电流、阴极板电流、阳极板电流和回流柱电流）离散成电流线或电流面等电流微元,根据毕奥-萨伐尔定律,计算所有电流微元在指定场点的磁场,再通过叠加给出该点的总磁场。研究结果发现:在丝阵外围区域,仅由丝阵电流所产生的磁场偏离无限长直导线磁场公式的值,但全部电流所产生的总磁场与公式给出的值很接近。同时,研究了不同负载结构参数下的磁场分布,结果表明：增加丝根数有助于减小单根丝表面的局部磁场,改善丝阵外围磁场分布的均匀性。     

长直螺线管绕线径向分布的等效电流修正系数

由泰勒级数展开，给出简化计算绕线径向分布的长直螺线管中磁场公式的等效电流系数。     

任意载流线圈在均匀磁场中所受磁力矩公式的简单推证

本文从电流回路元在磁场中所受磁力矩公式出发，并将任意形状的载流线圈等效成由许多电流回路元构成，从而推证出任意载流线圈在均匀磁场中所受磁力矩公式。     

清洗放电前MUT托卡马克中的电流分布

本文利用磁探针阵测量清洗放电前ＭＵＴ托卡马克中角向磁场的分布，从而计算得到了等离子体的电流分布。结果表明，在清洗放电初期，由于存在大量杂质，等离子体的横向扩散非常大，因而。真空室的绝缘段几乎不起绝缘作用，此时所测到的环向电流中绝大部分是流经厚壁真空室的电流。     

截面为矩形的无限长载流柱面磁场的空间分布

根据面电流在空间某点的磁场公式和场强叠加原理,求出了截面为矩形的无限长载流柱面空间磁场分布的普遍表达式。     

用级数拟合求圆电流磁场解析解

采用将圆电流磁矢势表达式中一部分展成分数，使被积函数变成可积分的函数，用解析函数拟合积分的级数，代替无穷级数求和运算，得到可以计算圆电流在空间任保一点磁场的解析解，解决了计算非近轴区圆电流磁场问题。     

螺旋带面电流分布研究

 由于实验无法准确测量螺旋带上的面电流分布，在详细比较理论分析与软件模拟异同的基础上，应用3维电磁场计算软件HFSS研究了螺旋带相对宽度与面电流分布的关系。研究表明：螺旋带相对宽度越大，面电流分布越不均匀；当Floquet边界的相位移为90°时，面电流分布最不均匀；面电流分布的均匀性假设在不同频率下有不同的准确程度。     

粒子模拟中激励源的一种等效设置方法

 基于计算电磁学中对强迫激励源消除虚假反射的算法分析，提出了用等效电流和等效磁流在FDTD公式中引入电场激励源和磁场激励源的方法。从粒子模拟方法的基本方程和迭代公式出发，分析了激励源的引入过程，推导出激励源所等效的电流项和磁流项表达式，实现了新的激励源设置方法，并进行了数值验证和结果讨论。研究表明：这类等效模型与标准FDTD公式能紧密结合，引入非常方便；不必专门设置一个附加的散射场区来处理散射场的计算，大大节省了计算时间和计算内存，比常规总场/散射场体系方法的效率高20%以上，对粒子模拟这类耗时的计算较为适用。通过对2维柱坐标系下相对论速调管放大器(RKA)的模拟，证明了此类激励源设置方法的实用性。     

二维磁流体力学程序MFCG Ⅱ与MFCG Ⅰ计算结果的对比分析

 根据磁场、电流密度和感应电流的解析公式研制了爆炸磁通压缩发生器充电和爆磁压缩过程的计算程序MFCG Ⅱ。在相同条件下用该程序和二维磁流体力学程序MFCG Ⅰ分别计算相同模型所得结果符合较好。因此用MFCG Ⅱ可分析、解释MFCG实验中有关的物理问题。     

周期永磁环爆磁压缩发生器

 首次提出了利用周期永磁环做初始能源的螺旋型爆磁压缩发生器，该结构由4节永磁环正反排到组成。阐述了这种周期永磁环爆磁压缩发生器的结构及其特点，并利用等效电路模型分析了轴线起爆周期永磁环爆磁压缩发生器的磁通变化规律和爆磁压缩过程，得到了基本的电流变化关系。 分析及数值计算结果表明：这种周期永磁环爆磁压缩发生器能够实现电流放大，在磁化电流为0.13 MA，磁化回路负载电感为1.0 μH条件下，最终输出电流可达0.16 MA。周期永磁环可以作为爆磁压缩发生器的初始能源，这种概念设计值得进行进一步的实验探索。     

二维磁流体力学程序MFCGⅢ计算结果与测试结果的对比分析

 根据磁场、流函数和感应电流的解析公式，研制了间接馈电爆磁压缩发生器充电和爆磁压缩过程计算程序MFCGⅢ。用MFCGⅢ计算了实验模型，其结果与测试结果符合较好。因此MFCGⅢ可对实验提供优化设计，并且可分析、解释MFCG实验中有关的物理问题。     

不同电场下碳纳米管场致发射电流密度研究

本文运用密度泛函理论和金属电子论, 深入研究了碳纳米管场致发射电流的变化规律. 结果显示其发射电流密度取决于体系的态密度、赝能隙、管长和局域电场, 在不同范围电场下的变化规律不同. 在较低电场下, 发射电流密度随电场增强而近似线性增大(对应的宏观电场须小于18 V· μm^-1); 但在较高电场下, 发射电流密度随外电场增加呈现非周期性振荡增长趋势, 碳纳米管表现为电离发射. 本文进一步研究了金属性碳纳米管电导率在不同电场下的变化规律.     

蓄电池供电的级联型爆磁压缩发生器实验研究

 一种由蓄电池作为初始能源的紧凑型螺线管爆磁压缩发生器由两级构成,其中第一级作为能量放大器,第二级通过磁通耦合对第一级输出的脉冲进行陡化以驱动较大的电感负载。初始能源由蓄电池、高压逆变器及储能电容器（220μF, 6 kV）构成。在爆磁压缩发生器运行以前,用5 min给储能电容器充上6 kV的电压。实验证明4 Ah的铅酸蓄电池可以通过高压逆变系统给220 μF的电容器充电超过五次以上,此时电池的电压仍然高于11 V。由此可见,以蓄电池加高压逆变器和储能电容器作为其初始能源,能够满足体积小、稳定提供较大的初始能量的能力。同时利用级联型爆磁压缩发生器,能够在较小的体积和重量的情况下驱动较大的电感负载(4μH),实现输出电流120kA,电流的上升时间为15 μs的预期目标。     

W波段扩展互作用器件均匀磁聚焦电子光学系统

扩展互作用器件,采用三个线圈和一个磁极实现均匀磁场分布。根据理论计算采用有限元法磁学(FEMM)仿真软件对所求磁场进行了建模分析,依据FEMM计算的磁场结合静电电子枪,采用CST仿真软件对高电流密度、高压缩比的电子注在均匀聚焦磁场的作用下传输进行优化。经过计算得出,在工作电压为17 kV、阴极发射电流密度小于10 A/cm2的条件下,由皮尔斯电子枪发射的电子注在均匀磁场的聚焦作用下传输良好,通过率为100%,得到了导流系数为0.175μP的电子枪,在均匀磁场区形成了高电流密度、高压缩比的电子注,平均电流密度达到343.17 A/cm2,压缩比为32,电子注横纵速度比为7.2%。     

In-plane current-induced magnetization reversal of Pd/CoZr/MgO magnetic multilayers

High critical current density ($> 10^{6}$ A/cm$^{2})$ is one of major obstacles to realize practical applications of the current-driven magnetization reversal devices. In this work, we successfully prepared Pd/CoZr(3.5 nm)/MgO thin films with large perpendicular magnetic anisotropy and demonstrated a way of reducing the critical current density with a low out-of-plane magnetic field in the Pd/CoZr/MgO stack. Under the assistance of an out-of-plane magnetic field, the magnetization can be fully reversed with a current density of about 10$^{4}$ A/cm$^{2}$. The magnetization reversal is attributed to the combined effect of the out-of-plane magnetic field and the current-induced spin-orbital torque. It is found that the current-driven magnetization reversal is highly relevant to the temperature owing to the varied spin-orbital torque, and the current-driven magnetization reversal will be more efficient in low-temperature range, while the magnetic field is helpful for the magnetization reversal in high-temperature range.     

轴线起爆式螺线管型爆磁压缩发生器理论模型

 对轴线起爆式螺线管型爆磁压缩发生器进行了理论模型研究，建立了爆炸管的一维爆轰驱动模型、螺线管内空间磁场强度分布模型、爆炸管外表面磁压力模型和发生器系统的等效电路模型等，对此类发生器的物理过程进行系统描述。在此基础上，编制了相应的零维数值模拟程序CEMG 1.0，利用该程序分别对四种不同模型参数的发生器进行了理论计算和参数优化，并对其中一模型发生器爆炸管外表面的磁压力及其引起的剩余电感进行了计算，给出了剩余电感与初始输入条件及负载电感的关系，从而得到该模型的输出性能极限。对理论模型的正确性进行了实例验算证明。     

YBCO高温超导磁体临界电流密度快速确定方法

基于绘图法基本原理,以及YBCO高温超导带材的临界电流特性,采用有限元电磁场分析软件AnsoftMaxwell建立了空心圆柱磁体模型.根据磁场分布、并考虑到带材的临界电流密度随磁场大小和方向的变化关系,给出了影响磁体工作电流特性的磁场的分布.基于以上工作提出了一种利用Ansoft电磁场分析软件快速确定YB-CO高温超导带材临界电流密度的方法.     

间接馈电的磁通量压缩发生器的参数选择

 从电路方程出发较详细地分析了间接馈电的磁通量压缩发生器的工作原理。分析表明：在设计间接馈电的磁通量压缩发生器时，只有馈电回路的电感L₁和电容C₀满足(L₁C₀)^1/2>>T时，MFCG才有效运行；耦合形式的MFCG能使初始磁通量放大；馈电回路电容大小的选择将影响MFCG输出的电流脉冲形状。这些结论对于设计磁通量压缩发生器具有指导意义。