特殊工况下的高温超导磁体设计

基于特殊工况下移动式高温超导磁体(HTS)的设计要求,提出了三种带材的绕制方案。依据经济性和基本设计原则选择了混合磁体设计方案,并对磁体的线圈,绝缘和支撑进行了设计。利用有限元软件对磁体线圈进行了电磁学分析,并根据不同工况条件对磁体的结构进行了力学分析,分析结果表明设计结果符合设计要求,为高温超导磁体的制作和实验提供了可靠依据。     

S型超导六极磁体的电磁-力学分析研究

通过有限元分析的方法对14.5 GHz的ECR离子源中S型六极磁体电磁与力学特性进行了分析研究。对比分析了跑道型、马鞍型和S型三种结构的ECR离子源磁体间的相互作用力,然后以离子源所需的轴向约束场以及磁体间的电磁力为优化对象,研究S型六极磁体的优化。结果表明：相较于传统结构,S型六极磁体结构的优势在于能够提升ECR离子源的轴向磁场以及降低磁体端部所受洛伦兹力和应力。     

叠氮桥联配合物磁性的研究进展

叠氮桥联配合物具有结构和磁性质多样性的特点，在分子磁学和功能材料的研究中具有重要的理论意义和潜在的应用前景。结合文献和我们的工作，本文简述了目前叠氮桥联配合物的结构和磁性，并对其研究方向进行了展望。     

霍尔元件在电磁感应实验中的应用

将非磁体和磁体分别从竖直放置的铝管或铜管的上端自由释放后,两者的下落运动完全不同,前者迅速自由下落,而后者却缓慢地穿过管子落地.本文通过建模和化简,建立并求解其动力学方程,应用霍尔元件、LED管和STM32嵌入式系统,搭建测量系统,介绍了将定性实验转换为定量实验的过程,并分析比较了实验结果与理论计算值之间的差异.     

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为了测量EAST磁体位移的变化,采用计算机视觉处理方法构筑三维测量模型,利用边缘检测算法对图像采集系统获得的图片进行识别和检测,最终得出位移的变化值,从而可以在等离子体磁场位形控制中通过补偿修正这些变化。该测量方法解决了EAST装置冷质磁体位移测量的难题。     

高温超导在托卡马克磁体中的关键技术问题研究

高温超导(HTS)材料具有较高的运行温度、较宽的温度区间、较大的电流密度、较强的磁场以及节省制冷功率等特点,使其在磁约束核聚变方面的应用中表现出了一些优于低温超导(LTS)的特性。随着HTS材料特别是第二代HTS带材及其应用技术的不断进步,其在大型托卡马克磁体设计和制造方面的优势相较LTS将更加显著。文中就HTS在托卡马克磁体中的关键技术问题进行了研究,综合阐述了国内外该领域的最新研究进展与发展趋势,并基于发展现状提出了当前亟待解决的问题。     

关于条形磁体穿过线圈时线圈中的感应电流的思考

揭示并分析了当条形磁体的一端进入线圈(单匝)时,线圈中感应电流方向与磁体外侧磁感应强度方向之间的矛盾,同时对条形磁体内外的轴向磁场的大小和变化率的分布也进行了深入地分析,并据此进一步的论述了条形磁体匀速地穿过线圈(单匝)的全过程中线圈中的感应电流的方向和大小的变化规律。     

1MJ/0.5MW传导冷却高温超导储能-限流磁体的传热分析

超导储能-限流系统(SMES-FCL Superconducting magnetic energy storage-Fault current limiting)是集储能与限流为一体的新型超导电力装置。文中介绍了一种用于1MJ/0.5MW高温超导储能—限流系统的传导冷却型磁体,给出了其导冷结构的组成,分析了磁体内部热量(主要包括线圈的交流损耗和导冷结构的涡流损耗)的产生。并采用有限元分析软件,计算得到了稳定运行的冷头温度和磁体温度分布情况。     

高温超导储能磁体多物理场解耦设计

针对在高温超导储能磁体设计中多物理场耦合分析问题,本文提出了一种面向有限元分析的解耦优化设计方法,并以一台150kJ/100kW高温超导磁储能磁体为例进行了有限元仿真验证。本文首先梳理了高温超导储能磁体的多场耦合关系,提出在材料物性关系和多场耦合关系中分别以温度和电磁场为主导因素;进而归纳得出,磁体易失超危险区分布及解耦分析中多物理场数据流向设计,是设计过程中的关键问题,并给出了分析策略;最后按照逻辑合理、工作量最省的原则提出了解耦综合优化主流程,及针对易失超危险区的优化建议。