感应屏蔽型高温超导故障电流限制器测试系统

根据感应屏蔽型高温超导故障电流限制器的基本原理 ,研制了一套限流器动态性能测试系统 ,用于实时检测在额定状态和故障状态下限流器的电流、电压。详细地阐述了该测试系统的基本原理 ,给出了系统的软、硬件组成及实验结果     

基于LabVIEW的高温超导电缆测试平台的设计

为了进行高温超导电缆直流性能测试实验和长时间交流运行实验,开发了基于LabVIEW的高温超导电缆测试平台。该测试平台由PXI系统和标准程控仪器测试系统两部分组成。其中,PXI系统用于温度和交流信号的采集;标准程控仪器系统负责微弱直流信号的测量。平台可实现对各参量的采集、波形显示、数据保存以及历史数据查询等功能。     

高温超导带材失超传播特性实验研究

采用测量多个电压节点顺序失超的方式,测量了在液氮浸泡和有包裹材料情况下不锈钢加强Bi-2223/Ag和YBCO涂层导体高温超导带材样品的失超传播速率。根据实验结果,Bi-2223/Ag高温超导带的失超传播速率约为2 cm/s,YBCO带材的失超传播速率约为0.4 cm/s,均远远低于低温超导材料的相应数值。对这一现象的原因进行了简要分析,并根据高温超导带材的这一特点,提出了在高温超导电力应用中需特别注意的问题。     

基于高温超导带材的三通道导体载流特性的仿真研究

本文基于三通道扭曲堆叠导体和准各向同性导体,提出了三通道准各向同性导体.在有限元仿真软件中使用自洽模型对两种导体进行建模,分析并对比了两种三通道导体的临界电流、临界电流各向异性、工程电流密度与导体半径之间的关系.仿真结果表明三通道准各向同性导体在背景场条件下具有使用价值,同时也为提高两种三通道导体工程电流密度提出了建议.     

高温超导带材的弯曲通流特性研究

高温超导带材的弯曲通流特性决定了超导线圈的临界电流大小。文中针对典型的铋系和钇系高温超导带材,设计了一套测量其弯曲通流能力的装置,研究了77K、自场下高温超导带材在不同弯曲直径下的临界电流,以及双面弯曲再拉直情况下临界电流的恢复特性,并对实验结果进行了分析。     

YBCO高温超导材料的动态模量

本利用动态激光散斑测振技术测量超小型物体振动特性的实验系统，研究了１２３ＹＢ－ＣＯ温超导体的动态力学性能，运用谱分析仪和时间域分析方法了动态响应信号，识别出了超导体梁的前五阶频率和模态，并根据基频计算了材料的动态模量，为小尺寸脆性功能材料的力学性能测试提供了一种有效的实验方法。     

高温超导电流引线研究进展概述

超导装置中需要电流引线实现室温端外部电源与处于低温环境的超导磁体相连，采用高温超导电流引线可以有效降低端漏热，降低运行成本.在满足设计电流的基础上，尽可能降低电流引线的总漏热，提升其失冷时间与烧毁时间，是高温超导电流引线的优化目标.本文概述了高温超导电流引线的传热分析、结构设计、安全性评价以及国内外具体应用案例.     

高温超导飞轮储能演示实验

利用准单畴高温超导块材的磁悬浮特性,自制了开放性演示实验室或课堂教学所用的超导飞轮储能演示实验装置.电机驱动磁悬浮飞轮高速旋转,切断电源后因磁悬浮摩擦损耗极小能量得以储存下来.用电磁感应将磁悬浮飞轮的转动动能转换为电能,持续点亮LED发光管.该实验装置,能直观展示超导磁悬浮飞轮储能现象,可用于超导和能源相关课程的配套实验或课堂演示.     

基于高温超导双晶结的约瑟夫森效应观测实验

基于YBa2Cu3O7-δ高温超导双晶结,组建了约瑟夫森效应测试装置.利用此装置观察了直流和交流约瑟夫森效应,并测量了约瑟夫森结的临界电流和夏皮罗台阶.     

高温超导导线I_c-B特性的测量

测量了高温超导导线Bi-2223/Ag的临界电流值与外加磁场的依赖性关系.实验结果表明:超导线材的临界电流不仅与磁场大小有关,而且还与外磁场的方向有关.外磁场越大,临界电流值越小;Bi-2223/Ag呈扁带状,临界电流对磁场的依赖性呈现各向异性.该实验与高温超导材料临界温度测量实验结合为高温超导电性能综合测试实验,为学生自主研究提供了拓展空间.     

LK-99的半磁悬浮和高温超导体的锁定磁悬浮

基于电磁学和超导物理学的原理和相关实验数据,说明所谓的室温常压超导体LK-99在圆盘状钕铁硼永磁体极面的半悬浮应来源于其中的铁磁杂质碎片所受的转矩和引力。涂覆Y-Ba-Cu-O的高温超导体薄片在这种永磁体磁极上下的锁定悬浮,则起因于不均匀外磁场中超导体位置变化感生的超导电流所受该磁场的位置回复洛伦兹力,而并非迈斯纳效应和所谓的量子锁定的结果。     

Lateral magnetic stiffness under different parameters in a high-temperature superconductor levitation system

Magnetic stiffness determines the stability of a high-temperature superconductor(HTS) magnetic levitation system.The quantitative properties of the physical and geometrical parameters that affect the stiffness of HTS levitation systems should be identified for improving the stiffness by some effective methods. The magnetic stiffness is directly related to the first-order derivative of the magnetic force with respect to the corresponding displacement, which indicates that the effects of the parameters on the stiffness should be different from the relationships between the forces and the same parameters.In this paper, we study the influences of some physical and geometrical parameters, including the strength of the external magnetic field(B0) produced by a rectangular permanent magnet(PM), critical current density(Jc), the PM-to-HTS area ratio(α), and thickness ratio(β), on the lateral stiffness by using a numerical approach under zero-field cooling(ZFC)and field cooling(FC) conditions. In the first and second passes of the PM, the lateral stiffness at most of lateral positions essentially increases with B0 increasing and decreases with β increasing in ZFC and FC. The largest lateral stiffness at every lateral position is almost produced by the minimum value of Jc, which is obviously different from the lateral force–Jc relation. The α-dependent lateral stiffness changes with some parameters, which include the cooling conditions of the bulk HTS, lateral displacement, and movement history of the PM. These findings can provide some suggestions for improving the lateral stiffness of the HTS levitation system.     

Angular dependence of vertical force and torque when magnetic dipole moves vertically above flat high-temperature superconductor

The interaction between a permanent magnet (PM) assumed as a magnetic dipole and a flat high-temperature superconductor (HTS) is calculated by the advanced frozen-image model. When the dipole vertically moves above the semi-infinite HTS, the general analytical expression of vertical force and that of torque are obtained for an arbitrary angle between the magnetization direction of the PM and the c axis of the HTS. The variations of the force and torque are analyzed for angle and vertical movements in both zero-field cooling (ZFC) condition and field cooling (FC) condition. It is found that the maximum vertical repulsive or attractive force has the positive or negative cosine relation with the angle. However, the maximum torque has the positive or negative sine relation. From the viewpoint of the rotational equilibrium, the orientation of the magnetic dipole with zero angle is deemed to be an unstable equilibrium point in ZFC, but the same orientation is considered as a stable equilibrium point in FC. In addition, both of the variation cycles of the maximum force and torque with the angle are π.     

铁基超导线带材研究现状及展望

铁基超导体具有极高的上临界磁场、较小的各向异性、简单的制备工艺等优点,在高场超导磁体、核磁共振谱仪、可控核聚变装置、高能粒子加速器等领域具有重要的应用前景。为满足上述高场强电应用需求,必须制备出高性能超导线带材。文章详细介绍了多种体系铁基超导线带材的研究进展,分析当前线带材研究中存在的问题,提出改善线材传输性能的途径,并对铁基超导线材的发展趋势进行展望。     

晶粒细化对MgB_2超导临界电流密度的作用

在多晶系统的MgB2超导体中存在晶粒间较小的整体电流和晶粒内大的局域电流.用改变升温速率的方法制备了不同晶粒大小和晶粒连接性的MgB2样品,并对它们的晶粒大小进行了统计.采用一种测量超导临界电流密度的Campbell法,分别测量和计算得到了它们的整体电流和局域电流密度.研究表明:长时间的烧结造成晶粒变大,材料有较大的整体临界电流密度,而短时间烧结的样品则相反;同时发现晶粒细化只提高了样品的局域临界电流密度,而且样品内部缺陷、杂质及晶界等因素是影响MgB2超导体整体电流传输的主要因素.     

基于LabVIEW的光学相干层析成像控制系统

 为了实现对光学相干层析成像系统的实时自动监控,在光学相干层析成像技术的基础上以LabVIEW为开发平台,设计调试了一套生物组织光学特性测量的控制系统。该系统主要包括参考臂驱动程序模块和数据采集卡的数据采集程序模块,各模块既相互独立又有机地组成一个整体。使用该系统对不同浓度的Intralipid组织模拟液进行了测量,实验结果表明模拟液的散射系数可靠,而且系统具有开发周期短、成本低、维护简单、可移植性强等特点。     

LabVIEW软件在模拟电路实验中的应用

虚拟仪器是现代实验的重要组成部分.通过采用虚拟仪器开发语言LabVIEW开发一个积分微分器,阐述基于LabVIEW的虚拟仪器在模拟电路实验中应用的实用性.     

Zeeman effects on Josephson current in d-wave superconductor/d-wave superconductor junctions

This paper solves a self-consistent equation for the d-wave superconducting gap and the effective exchange field in the mean-field approximation, and studies the Zeeman effects on the d-wave superconducting gap and thermodynamic potential. The Josephson currents in the d-wave superconductor(S)/insulating layer(I)/d-wave S junctions are calculated as a function of the temperature, exchange field, and insulating barrier strength under a Zeeman magnetic field on the two d-wave Ss. It is found that the Josephson critical currents in d-wave S/d-wave S junction to a great extent depend on the relative orientation of the effective exchange field of the two S electrodes, and the crystal orientation of the d-wave S. The exchange field under certain conditions can enhance the Josephson critical current in a d-wave S/I/d-wave S junction.     

第二类超导体的下临界磁场的新计算

从Ginzburg-Landau理论出发,对理想第二类超导体的下临界磁场做计算。通过比较两相的吉布斯自由能,特别是考虑相变时的熵增,最终求得下临界场的新公式,得到纯超导体的下临界场对温度的依赖与经验公式有所不同。作者把这种不同归结为超导体的G-L参数对温度的依赖。