HL-2M装置等离子体放电反馈控制系统

通过对HL-2M装置极向场线圈的参数和初始等离子放电控制需求的分析,基于实时采集系统和反射内存实时数据传输的先进控制集成技术,完成了整个HL-2M初始等离子体放电反馈控制系统的设计。新系统实现了稳定的1ms控制周期和实时数据传输,同时解决了实时控制周期和数据传输的延迟。实验结果表明新设计的等离子控制系统能满足初始等离子体极向场线圈电流控制的需求。     

Bitter型环向场线圈电流分布的研究

本文简述了用数值方法研究Ｂｉｔｔｅｒ型环向场线圈中电流分布情况，给出了不同时刻线圈中电流分布的形式以及线圈电感、电阻随时间的变化，也对电磁力的分布作了分析。     

显示磁滞回线的新装置

迄今为止,国内有关磁滞回线的实验装置中,都是在铁磁质样品环上绕制两个线圈。利用交变磁化电流通入初级线圈时在次级产生的互感电动势,经放大和积分处理后获取正比于磁感应强度B的电压v_v。利用初级回路中的串联电阻获取正比于磁场强度H的电压u_x。然后,将这两种电压信号分别送到示波器的y轴输入和x轴输入,便可在示波器屏幕上观测交流磁滞回线。本文介绍一种只需在样品环上绕制一个线圈利用自感电动势显示磁滞回线的新装置,它使设备简便,效果好。     

HL—2A装置多极场电源初步设计

HL－2A装置的偏滤器需要4套电源为其负载线圈即多极场线圈供电，其目的是要产生出位于孔栏半径内的磁分界面，并保持其位形的稳定。根据装置的技术要求和运行指标，多极场电源在初步设计中确定了各电源的主电路接线型式，计算了主回路的基本参数，并用电磁暂态计算程序EMTP对多极场电源等效电路进行了模拟计算，给出了多极场线圈的电流波形及电源的功率能耗曲线。此外，对系统的逻辑控制、事故保护、参数测量进行了初步设计。     

HL-2M 装置极向场线圈的结构设计与制造

介绍了 HL-2M 装置极向场(PF)线圈的结构设计和制造。16 饼 PF 线圈布置在环向场(TF)线圈空腔之 内、真空室外,沿中平面对称分布。PF 线圈采用中空矩形铜导体绕制,其中 PF1~PF4 线圈为双层螺旋绕制结构, 最大运行电流 14.5kA;PF5~PF8 线圈为多层盘式绕制结构,最大运行电流 38~42kA。      

HT-7U纵场磁体CICC导体设计

国家“九、五”重大科学工程HT-7U托卡马克(Tokamak)是一个全超导核聚变实验装置，装置主机包含有16个纵场(TF)超导线圈和14个极向场(PF)超导线圈．线圈采用NbTi CICC导体(Cable in-Conduit Conductor)绕制，用超临界氦迫流冷却．本介绍CICC导体的设计和导体短样的测试结果．     

HL-2M环向场线圈的结构设计

设计了HL-2M 环向场线圈基本形状、特殊的指形接头和斜面接头以及馈线、绝缘结构和水冷回路。每个环向场线圈由L 形中心段、上弧段和外弧段分别通过指形接头和斜面接头组装成完整的D 形线圈。分段可拆卸的D 形线圈结构可以使得真空室和单个极向场线圈分别整体吊装到环向场线圈内侧。单根引线和双回线的馈线结构既能节省装置空间,又能降低杂散磁场。TF 线圈匝间绝缘500V,对地绝缘30kV。采用软焊在线圈旁侧槽内的铜管对线圈进行水冷以带走线圈放电产生的焦耳热。     

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设计了HL-2M环向场线圈基本形状、特殊的指形接头和斜面接头以及馈线、绝缘结构和水冷回路。每个环向场线圈由L形中心段、上弧段和外弧段分别通过指形接头和斜面接头组装成完整的D形线圈。分段可拆卸的D形线圈结构可以使得真空室和单个极向场线圈分别整体吊装到环向场线圈内侧。单根引线和双回线的馈线结构既能节省装置空间,又能降低杂散磁场。TF线圈匝间绝缘500V,对地绝缘30kV。采用软焊在线圈旁侧槽内的铜管对线圈进行水冷以带走线圈放电产生的焦耳热。     

HL-2M 装置环向场线圈的工程研制与调试

介绍了 HL-2M 装置环向场(TF)线圈的工程设计、关键制造工艺及其调试结果。目前，TF 线圈最大通电电流达到 42kA，对应 TF 线圈产生的磁场为 0.66T，满足 HL-2M 装置初始放电需求。      

线性磁场装置的研制及实验研究

介绍了一种可获取线性磁场的装置。该装置由两匝数及半径相同的环形线圈组成,相向平行同轴放置,两线圈之间的距离等于线圈半径,通以大小相同,方向相反的电流,可获得磁感应强度与其线圈中心轴线位置成线性关系的区域。此装置不仅具有独创性,更有实时性及可调的优点,可将其拓展到实际应用,尤其是传感领域,有重要的应用前景和经济价值。     

基于边界元方法的超导核磁共振成像设备高阶轴向匀场线圈优化算法

在磁共振成像设备中,为了消除目标区域内的高阶谐波磁场分量,传统方法采用无源匀场,但该方法匀场精度较低,针对性较差,适用于全局匀场,而有源匀场则可以通过优化线圈分布来产生所需要的特定的磁场分布.但是,由于匀场线圈线型的复杂度会随着线圈阶数的增加而增加,难以满足设计需要,因此本文提出了一种用于磁共振成像超导匀场线圈系统的多变量非线性优化设计方法.该方法基于边界元方法,将匀场线圈所产生的磁场与目标磁场之间的偏差作为目标函数,线匝间距、线圈半径等作为约束条件,通过非线性优化算法,得到满足设计要求的线圈分布.通过一个中心磁场为0.5 T的开放式双平面磁共振成像超导轴向匀场线圈的设计案例,说明本方法具有计算效率高、灵活性好的特点.     

AC loss in a high-temperature superconducting coil

In a typical superconducting coil made of BSCCO/Ag tape, both amplitude and direction of the magnetic field determine the critical current, resistive voltage and AC loss. The distribution of the magnetic field along and across the superconducting tape in a coil is rather complex. This gives rise to the question: how accurate can one predict the critical current, V–I characteristic and AC loss of the AC coil from results of short sample measurements? To answer this question, we have measured and compared the characteristics of a short sample and a small coil employing 14 m of the same tape at 77 K. The comparison is performed as follows. First, a short sample is characterised with regard to the field dependence of the critical current, V–I characteristic and the AC loss. Second, the distribution of the magnetic field along the tape in a coil is accurately calculated. From the data, the voltage along the tape and the loss of the tape in the coil are found. Finally, the resistive voltage and the AC loss of the complete coil are calculated and compared to measured AC losses in the frequency range of 0 to 160 Hz, typical for power applications.     

Design of SC solenoid with high homogeneity

A novel kind of SC (superconducting) solenoid coil is designed to satisfy the homogeneity requirement of the magnetic field. In this paper, we first calculate the current density distribution of the solenoid coil section through the linear programming method. Then a traditional solenoid and a nonrectangular section solenoid are designed to produce a central field up to 7 T with a homogeneity to the greatest extent. After comparision of the two solenoid coils designed in magnet field quality, fabrication cost and other aspects, the new design of the nonrectangular section of a solenoid coil can be realized through improving the techniques of framework fabrication and winding. Finally, the outlook and error analysis of this kind of SC magnet coil are also discussed briefly.     

强激光驱动线圈靶磁场产生及应用研究进展

介绍了以强激光驱动电容线圈靶的实验方法产生磁场的基本模型及其发展过程。对比了实验室中常用的三种磁场诊断方法,包含:B-dot、法拉第旋转以及质子背光,发现前两种方法在实验中仅可以获得距离靶较远处的有限个磁场值,通过结合模拟工具获得靶处的磁场值与测量点的值跨越几个数量级,容易产生误差;质子背光诊断可以在实验中获得全局磁场信息,能够较好地满足线圈靶磁场诊断的需求。由于线圈靶磁场强且可持续时间长,在时空分布上具有一定可控性,因此我们将其应用到了磁重联的研究中,并成功获得了重联出流等特征。另外线圈靶在带电粒子的约束和磁流体动力学研究等多方面也得到了应用。     

A novel radio frequency coil for veterinary magnetic resonance imaging system

In this article,a novel designed radio frequency (RF) coil is designed and built for the imaging of puppies in a V-shape permanent magnetic resonance imaging (MRI) system.Two sets of Helmholtz coil pairs with a V-shape structure are used to improve the holding of an animal in the coil.The homogeneity and the sensitivity of the RF field in the coil are analysed by theoretical calculation.The size and the shape of the new coil are optimized and validated by simulation through using the finite element method (FEM).Good magnetic resonance (MR) images are achieved on a shepherd dog.     

矩阵梯度线圈研究现状与发展趋势

梯度和匀场线圈性能的好坏直接影响磁共振成像质量．常规线圈在成像过程中存在一些固有的不足,如产生的磁场形态单一、不灵活,需要的线圈种类较多,结构较复杂等．而新型矩阵梯度线圈可以较好地弥补这些缺点．本文首先介绍了矩阵梯度线圈的概念及其特性,然后根据结构和功能对其研究现状进行分类汇总,在此基础上对矩阵线圈未来的发展趋势进行分析．此外,本文还对矩阵梯度线圈的前期研究基础进行了介绍．     

Finite size disc gradient coil set for open vertical field magnets

A new analytical approach is used in the design of disc-like gradient coils suitable for magnet geometries with main field direction perpendicular to the surface of the disc. An inverse procedure is used to optimize the coil's characteristics, subject to the restrictions imposed by the desired field behavior over a certain set of constraint points inside a predetermined imaging volume. Excellent agreement between the expected values of the gradient magnetic field and the numerical values generated by applying the Biot-Savart law to a discrete current pattern of the perspective disc coil was found. A Finite Element Analysis package was used to predict the fringe gradient field levels for a non-shielded axial disc coil and for a self-shielded transverse disc coil in the vicinity of the magnet poles. The numerical results indicate that for the self-shielded design the gradient fringe field is 1000 times smaller than the corresponding fringe field for the non-shielded disc case. Also no significant spatial dependence was noticed for the shielded coil's fringe field.     

方形载流线圈的空间磁场计算

利用教材中一个常见例题的结论，将方形载流线圈视为四段载流导线，采取分段计算然后叠加的方法，导出了方形载流线圈空间磁场分布的普遍表达式，并讨论了线圈平面上的磁场分布情况．     

MWECR CVD等离子体系统梯度磁场对沉积a-Si:H薄膜特性研究

分别研究了磁场线圈电流为115.2和137.7A以及137.7A并在加热台下加放SmCo永磁体的方法，来改变单磁场线圈分散场MWECR CVD系统等离子体室及沉积室磁场形貌.用洛伦兹拟合定量地得到了三种磁场形貌的磁场梯度.研究了磁场梯度对沉积a-Si:H薄膜性能的影响.研究表明：在衬底附近，高的磁场梯度可以获得高的沉积速率；在温度不很高时，高的磁场梯度可得到光敏性较好的a-Si:H薄膜. 关键词： 梯度磁场 洛伦兹拟合 a-Si:H薄膜 MWECR CVD系统