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介绍了HL-2A装置上同心圆逆磁测量的原理以及同心圆系统的设计,包括线圈面积差的确定和积分电路的设计。对实验数据的分析表明,通过对杂散场的有效补偿,同心圆逆磁测量系统可获得较高的信噪比,能够在一些较复杂的放电条件下可靠地获取等离子体逆磁信号。     

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 。     

上海深紫外自由电子激光装置波荡器磁场调整

 在对上海深紫外项目的波荡器建造过程中，应用亥姆霍兹线圈系统测量了全部单磁块，并使用模拟退火法对磁块进行组合排序优化，使反映磁场的成本函数下降了3个数量级。对一段波荡器进行了多次测量、调整，使积分场、峰峰值误差、位相误差等各项指标达到设计要求。     

翻转线圈系统在波荡器积分场测量中的应用

 为了更有效地测量用于上海同步辐射光源波荡器的积分场误差,在已有的伸展线磁测系统的基础上研制了一套翻转线圈磁测系统,该系统的运动控制、数据采集和数据分析处理均可自动完成。在利用这套磁测系统测量3.4×10^-6 T·m磁场积分时获得高于1×10^-6 T·m的测量精度,初步的实验结果表明这套波荡器积分磁场测量系统具有测量精度好、速度快的特点,与已有的伸展线磁测系统、平移线圈磁测系统和霍尔点测系统相比,它更适合于测量波荡器的一、二次场积分和多极场分量。     

旋转线圈测磁仪安装误差与测磁精度的关系

本文分析了测磁精度和旋转线圈测磁仪安装误差之间的关系, 给出了安装误差所引起的测磁误差的表达式.     

磁悬浮振动传感系统及误差分析

利用磁悬浮技术设计一款惯性振动传感器,对传感系统进行受力分析,得出系统二阶运动方程;同时进行磁路分析得到系统刚度表达式,涡流分析得到系统的阻尼表达式,进而计算出传感系统的各部分参数,其刚度值为140 N/m,固有频率为11.2 Hz,阻尼为2.56 N·s/m;通过分析传感系统的温度误差与非线性误差,提出误差补偿方法:对温度误差进行热磁分流补偿,对非线性误差进行线圈补偿;标定得出传感器的灵敏度高达220 V·s·m-1;使用该传感器对爆炸冲击信号进行测量,实验结果表明该传感器能较好地描述爆炸振动信号;并且该传感器有灵敏度高、结构简单、防电磁干扰等优点。     

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。     

2维全自动亥姆霍兹线圈磁块测量方法

在波荡器和扭摆器的研制过程中,为提高磁块的测量效率和精度,提出了2维全自动亥姆霍兹线圈磁块测量方法。通过理论推导得到仅采用2维全自动旋转而不需要3维旋转就可以实现磁块的全自动测量,降低了磁块全自动测量的实现难度。根据该方法的理论,已成功研制出一台2维全自动亥姆霍兹线圈测量装备,并在上海光源的磁块测量中使用。系统地给出2维全自动亥姆霍兹线圈磁块的测量理论和方法,并对测量误差进行了分析,该系统实现了磁块剩磁测量的高效率、高精度和高重复性,可以在30 s内完成单磁块的测量,重复性和精度均好于510-4。     

利用补偿线圈提高塞曼减速器效率的理论及实验研究

研究了用于锶原子光晶格光钟原子冷却的塞曼减速器,应用增添补偿线圈的方法可以延长减速器的有效减速距离和增大减速器末端的磁场梯度,进而增加一级冷却俘获锶原子的数目,理论分析采用该方法实现的塞曼减速器较使用单一线圈塞曼减速器可以增加31.17%的俘获原子数目;飞行时间法测量了减速前后原子束中原子的速度分布,原子的最可几速度由380m/s降为43m/s,分布线宽相应变窄。荧光法测量俘获原子数目表明在相同实验条件下,应用补偿线圈后磁光阱俘获原子数目从1.26×106提高到1.81×106,增加30.4%。     

适用于超高灵敏磁测量的新型高效磁屏蔽研究

高效磁屏蔽对于超高精度超导量子干涉仪(SQUID)等超高灵敏器件可靠稳定工作至关重要。实践中一般采用多层的高磁导率笨重复合磁屏蔽,或者用小型的轻量屏蔽桶配合差分式平面梯度计完成超高灵敏信号测量。文章作者提出并实现了一种新型的高性能磁屏蔽装置,采用实时的动态磁补偿与高温超导线圈相结合就可以实现。对该装置磁屏蔽效果进行了数值仿真计算,并实际测量了该屏蔽装置的轴向和横向磁场,装置屏蔽因数最高可达80 dB;实验测量发现,新型装置可以同时有效地屏蔽轴向与纵向磁场干扰。     

Analysis of the diamagnetic effect in multipole Galatea traps

The toroidal current emerging after the injection of a plasmoid through the magnetic shell of the Trimyx-3M (microwave) multipole trap is measured using the Rogowski loop. This current is due to diamagnetism of the plasma. The relation between the diamagnetic current and the maximal plasma pressure produced at the magnetic field separatrix is obtained. It is shown hence that magnetic measurements in a multi-pole trap for a known concentration make it possible to determine the plasma temperature in the trap and the energy confinement time.     

反磁回路技术诊断2MeV注入器出口处束包络半径

反磁回路(Diamagnetic loop,DML)诊断强流脉冲电子束半径的技术是一种可在线诊断的技术. 这种诊断技术与其他方法(如三梯度法)相配合可以同时在线诊断强流脉冲电子束的发射度、束包络斜率等参数. 介绍了反磁回路诊断电子束时间分辨均方根半径的原理, 并建立了相应的装置,通过标定给出了定标系数. 利用反磁回路诊断装置测量了2MeV直线感应型注入器出口处双脉冲强流电子束包络的均方根半径分别为6.84mm和5.63mm,和用分幅相机同步测量的结果具有较好的一致性.     

CT-6托卡马克研究(Ⅰ)——实验装置的研制和调试

托卡马克是一种产生高温环形等离子体的聚变实验装置,也是一类复杂的现代化的电物理装备。CT-6是我国首先投入运行的小型托卡马克装置,其主要参数为:大半径45cm;小半径9.2cm;环向磁场2TL;等离子电流30kA;经过调试阶段,达到了预期目标,产生了平衡、稳定的电子温度为250eV左右的环形高温等离子体。CT-6由电磁系统(包括环向场、涡旋场、平衡场)、超高真空系统(包括环形真空室和抽气机组)、电源控制系统和诊断测量系统等部份组成,它是由中国科学院物理研究所、电工研究所及其他许多单位协作研制成功的。本文描述CT-6装置的设计、结构、工程研制和调试过程,以及有关的试验结果。 关键词：     

Destabilization of TAE modes by particle anisotropy

Plasmas heated by ICRF produce energetic particle distribution functions which are sharply peaked in pitch-angle. At moderate toroidal mode numbers, this anisotropy is the dominant instability drive when compared with the universal instability drive due to the spatial gradient. The universal drive, acting alone, destabilizes only co-propagating waves (i.e., waves propagating in the same toroidal direction as the diamagnetic flow of the energetic particles), but stabilizes counter-propagating waves (i.e., waves propagating in the toroidal direction opposite to that of the diamagnetic flow of the energetic particles). Nonetheless, in a tokamak, it is possible that particle anisotropy can produce a larger linear growth rate for counter-propagating waves, and provide a mechanism for preferred destabilization of the counter-propagating TAE modes that are sometimes experimentally observed.     

Collisionless Trapped Ion Temperature Gradient Instabilities

Under the fluid limit, the collisionless electrostatic trapped ion temperature gradient instabilities are investigated by retaining the trapped ion parallel compressibility in the long wavelength limit. The two-scale analysis should be employed in view of the fact that the eigenfunctions vary over the connection width scale with an envelope varying over a secular scale. The results show that the slab branch of trapped ion modes, corresponding to the aperiodic trapped ion instability discovered by Kadomtzev, propagates along ion diamagnetic direction. The toroidd branch is also obtained in low-frequency and long wavelength limit. In this case, besides the unstable one propagating in ion diamagnetic direction, there exists a marginally stable toroidal odd mode propagating in electron diamagnetic direction. The eigenfrequencies and perturbative structures of these unstable modes are given analytically and numerically. The numerical results are in good agreement with the analytical ones.     

DNA condensation and size effects of DNA condensation agent

Based on the model of the strong correlation of counterions condensed on DNA molecule, by tailoring interaction potential, interduplex spacing and correlation spacing between condensed counterions on DNA molecule and interduplex spacing fluctuation strength, toroidal configuration, rod-like configuration and two-hole configurations are possible. The size effects of counterion structure on the toroidal structure can be detected by this model. The autocorrelation function of the tangent vectors is found as an effective way to detect the structure of toroidal conformations and the generic pathway of the process of DNA condensation. The generic pathway of all of the configurations involves an initial nucleation loop, and the next part of the DNA chain is folded on the top of the initial nucleation loop with different manners, in agreement with the recent experimental results.     

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介绍了离子回旋波加热中天线的研究进展,讨论了传统环天线、相控双环天线及双臂单环天线激发波的频谱特征。使用射线轨迹方法对单通吸收率进行了数值计算,得到环向谱与单通吸收率的关系。由此验证了双臂单环天线有较好的耦合性能。该天线结构简单,能够改善加热性能。     

一种带温度补偿的数字倾斜角测量系统

提出了一种带温度补偿的数字倾斜角测量系统,阐述了系统组成、温度补偿原理和软件设计,采用电子倾角器、A/D转换器、单片机、温度传感器实现了在宽工作温度范围内的倾斜角测量,消除了环境温度变化引起的偏差.系统通过实验验证,达到了较高的测量准确度,并在某项目的水平倾斜角测量系统中得到应用.     

Design of diamagnetic coil with non-encircling compensation coil system for measuring the plasma diamagnetism in toroidal devices

The paper describes a new scheme for suppressing the unwanted and dominant coupling of the diamagnetic coil with the toroidal field coils of a tokamak device.