强磁场的产生及应用

 强磁场通常指的是场强为几特斯拉（T）（1T=10⁴奥斯特）的磁场.强磁场是进行物性研究和应用研究的重要条件之一.在许多领域中有广泛的应用.许多发达国家都有强磁场实验室.本文简单扼要地介绍强磁场产生的方法及其在某些方面的重要应用.一、强磁场的产生强磁场有稳态式和脉冲式两种.产生稳态强磁场的磁体通常是用导体绕成的螺旋管,它可分为三种:普通导体磁体、超导体磁体、由普通导体和超导体结合绕成的混合磁体.普通导体的磁体所能达到的场强一般为20T.     

Bi-2212超导线材研究进展

Bi-2212高温超导材料在高磁场中具有优异的磁场载流能力,可制备成各向同性圆线,可以绞制成大电流的电缆导体,是大型强磁场磁体的首选材料之一.经过30多年的发展,Bi-2212超导线材的临界工程电流密度(JE)也已达到工程应用要求.综述了国内外近年来Bi-2212超导材料在载流性能、绝缘、内插线圈和热处理等方面的研究进...     

电力系统动模实验用50kJ高温超导储能磁体的设计研究

介绍了 2 0 K下对电力系统动模实验用 5 0 k J高温超导储能磁体的设计步骤 ,给出了用 Bi- 2 2 2 3单根超导带进行5 0 k J磁体线圈的设计和优化结果 ,分析了高温超导体的各向异性对磁体临界电流的影响和磁体漏磁的分布 ,并讨论了用单根高温超导带组成的超导体和用多根高温超导带组成的超导体设计的储能磁体的特性参数对改善电力系统动态特性的能力的影响。     

μ介子转化电子装置超导磁体低温系统(英文)

μ介子转化为电子的试验装置(MECO)将安装在美国布鲁克海文国家实验室的交变磁场梯度同步加速器中。一台4.5K千瓦制冷量的氦制冷设备将为MECO试验中的四个大型的超导螺线管磁体提供冷量,针对MECO中超导磁体的性能特点及要求,主要讨论了该低温系统中每个超导磁体的冷却方法以及相应氦制冷机的流程设计方案。     

核磁共振磁体超导接头工艺研究进展

高度稳定的磁场对于核磁共振（NMR）波谱仪至关重要.为了保持磁场的稳定性,高质量的超导接头必不可少.它在过去几十年中,受到NMR超导磁体研究人员的广泛关注.本文从五个部分介绍了超导接头技术的研究进展：第一部分简要介绍了NMR超导磁体和超导接头的发展;第二部分概述了低温超导体材料之间超导接头的研究进展;第三部分介绍了高温超导体材料之间的接头;第四部分讨论了有关超导接头电阻的测量技术;最后,提出了对超导接头技术研究的展望.     

交变磁场下超导薄圆筒的交流损耗研究

通过数值模拟方法研究了超导薄圆筒在交变磁场下的交流损耗特性.这种超导体的几何模型为一个通有与外加磁场同相位的交流电且厚度可忽略的圆筒.基于Bean临界态模型,通过数值方法得到了交流损耗Q,与实验结果符合得很好.此值模拟方法仅适用于超导薄圆筒,对涂层超导体具有一定的应用价值.     

在同步辐射装置中配置电流扭摆器的建议

提出了第三代同步辐射光源中的低温超导电流扭摆器和室温水冷电流扭摆器的物理设计方案。文中还讨论了电流扭摆器内腔中的磁场的分布特性，测量方法和电流扭摆器的制造技术的可行性。     

超导体产生的强磁场如何测量?

 一、超导体能产生强磁场自1911年荷兰科学家昂内斯发现超导现象以后,许多大科学家绞尽脑汁设法从理论上解开这一奇妙现象之谜.经过了漫长的努力,超导现象终于在1958年为三个美国科学家巴丁、库珀、施莱弗联合提出的一项理论(即著名的BCS理论)所基本解释,这三位科学家也因此荣获了诺贝尔物理学奖.六十年代以来,由于第二类超导体的制造工艺日益进步,超导技术已逐步取得了不少实际应用.数年前发现的高温超导现象,已成为家喻户晓的事实了.     

强磁场技术及其在科学研究中的应用

强磁场的含义在技术上通常是指超过3T(1T—10～4G)的磁场. 产生强磁场的基本方法是让电流通过多匝线圈.这项技术始于十九世纪,正是这一发明导致了近代电力工业的出现. 本世纪三十年代末,由于F.Bitter在美国麻省理工学院开创了水冷磁体设计技术[1],从而使稳态强磁场的产生技术有了大的突破.五十年代,许多国家开始建造强磁场实验装置;六十年代后,大型的强磁场实验室在许多国家相继建立,并广泛开展了强磁场下的科学研究工作.目前,水冷磁体产生的场强达到23.5T.与此同时,由于六十年代初,高临界参量(Hc1,Tc,Jc)Ⅱ类超导体的出现,使相当数量的…     

磁场作用下超导圆环的涡旋演化

利用Ginzburg-Landau理论模拟在外磁场作用下超导圆环的涡旋演化,讨论了外磁场、材料参数以及圆环内外径对涡旋进入超导圆环体以及涡旋达到稳定分布的影响.研究结果表明:外磁场越大,材料参数κ越大,圆环环身越宽,则超导圆环体内容纳的涡旋就越多.当磁场较小时,涡旋只由内边界进入超导体,当磁场足够大时,涡旋则先由外边界,然后再从内边界进入超导体.     

静磁场中第二类超导体R－T曲线的测量

静磁场中第二类超导体Ｒ－Ｔ曲线的测量詹可雷，朱永强（淮南矿业学院基础部２３２００１）（复旦大学物理系上海２００４３３）超导体具有一定的无阻负载电流的能力，因此，用超导线统制的磁体没有焦耳热损耗，用它产生强磁场比常规磁体要经济得多．然而，第一类超导体的...     

高Tc超导体的临界电流和磁体应用

1987年高温超导材料的发现,给人以希望.甚至有人预言一个新时代的到来,在石器、青铜、铁器和半导体时代之后会是超导体时代.超导体时代的大多数应用,取决于利用其零电阻特性制作强磁体的可能性.这要求能将超导材料制成线材,在强磁场下临界电流超过10’A/cm2。 传统的超导体线材,如 Nb-Ti线,Nb3Sn线,由于转变温度Tc较低,只能在液体氦温度下工作,带来诸多不便.氧化物高温超导材料,Tc在液氮温度之上,似乎可在77K 以上使用,但存在两个主要的问题.一个通常称做“弱连接”或“颗粒超导电性”问题,材料中晶界等弱连接区限制了材料临界电流的大…     

单螺管型高温超导储能磁体的ANSYS磁场仿真分析

超导磁储能系统通过超导体制成的导电线圈储存能量,它的投入使用完全依赖于超导磁体的设计和研制,作为电磁储能元件,超导磁体在运行过程中会产生相当强的磁场。以储能量为1MJ的单螺管型、Bi系高温超导磁体作为研究对象,根据电磁场理论,推导出数学模型,并借助ANSYS有限元分析软件,建立了一个由44个双饼线圈构成的二维电磁分析模型,得到磁场分布规律等。该分析结果对超导磁体的结构设计、优化及漏磁屏蔽提供了一定的参考依据。     

高温超导体环流演示仪

利用永磁铁对超导样品进行激励,产生的超导环流不衰减,由此原理制做了高温超导环流演示仪,该仪器可演示零电阻现象、环流磁场及超导体电阻与温度的关系.     

EuS/Ta异质结的极大磁电阻效应

在铁磁/超导异质结中,铁磁体的交换场通过近邻效应将导致超导体准粒子态密度的塞曼劈裂.基于该效应,在外磁场不强的情况下,通过外加磁场可以有效地调节铁磁/超导界面处的交换作用,从而实现超导体在正常态和超导态之间转换,产生极大磁电阻.本文利用脉冲激光沉积方法制备了EuS/Ta异质结并研究了其电磁特性.Ta在3.6 K以下为超...     

大型CICC超导磁体的超导接头研制

国家大科学工程"稳态强磁场装置"混合磁体的外超导磁体采用了管内电缆导体(CICC)方案,CICC超导接头就成为建设强磁场装置的关键技术之一.针对混合磁体的结构和工作模式,我们设计了两种新型结构、满足不同连接需要的CICC导体超导接头,并对研制的超导接头样品在4.2K低温下进行了性能测试,其各项性能满足了稳态强磁场混合磁体外超导磁体的工作要求.本文将主要介绍该超导接头的设计方案以及整个研制过程.     

外场中超导结的直流约瑟夫逊电流的计算

外加磁场对超导体/半导体/超导体结的临界电流有一定影响。超导结的临界电流与磁场的曲线非常类似于单色光在单狭缝衍射的夫琅和费图样。该文在未考虑外加磁场的超导体/半导体/超导体结的临界电流的基础上,进一步对外加磁场的情形进行了研究,并对其结果借助M athem atica软件做了进一步的讨论。     

旋转超导体中的电流与电磁场

采用半经典理论方法,对旋转超导体内的电流和电磁场进行理论分析.在把非惯性力场等效为真实力场并假设其适用于量子力学的基础上,获得超导电子所满足的薛定谔方程和概率密度流表达式.发现超导电子的正则动量和空间相位的梯度有正比例的关系;发现在没有外电场和外磁场情况下,匀速转动的超导体内出现净电荷电场、磁场,表面出现净电荷及超导电流 关键词： 旋转超导体 超导电流 磁场 半经典理论     

临界现象的突破

法国Grenoble的CEA实验室和Grenoble强磁场实验室（GHMFL）的A．Huxley教授所领导的研究组将一块 锗-铑-铀（URhGe）样品的温度冷却并使其转变为超导体，在不施加磁场的条件下，它的超导转变温度Tc是280mK．正如预期的一样，将磁场逐渐加大到2T的过程中，超导转变温度也在逐渐降低．由于磁场是会破坏物质的超导性的，所以当磁场超过2T时URhGe样品的超导行为消失了,然而当研究组继续加大磁场到8T时，URhGe样品的超导行为又恢复了，当然这时的超导转变温度也变为400mK,将磁场继续增大到13T时，样品的超导性又一次消失了，Huxley的研究组发现UrhGe样品在磁场为12T附近经受了两种不同的相变。     

CCT型超导组合磁体样机结构设计

基于斜螺线管型(Canted-Cosine-Theta,简称CCT)线圈结构,研制了一台四极与六极组合的超导磁体样机,它的四极和六极梯度场分别为22 T/m和120 T/m2.该组合型磁体的好场区范围为Φ0.16 m × 1.3 m,有效长度为1.3m.其中四极与六极磁体均采用两层骨架结构,每层骨架的线槽内并排放置多层...