磁性液体一阶磁浮力原理实验研究

基于伯努利方程推导了磁性液体的一阶磁浮力,实验研究了不同轴线上一阶磁浮力的变化规律,便于学生理解一阶磁浮力变化的本质原因.磁性液体一阶磁浮力受磁场强度、磁场梯度,以及磁性液体的饱和磁化强度和磁化率影响.沿z轴方向随磁场强度和磁场梯度减弱,一阶磁浮力逐渐变小并趋于零,磁性液体悬浮能力变弱.MFP-1磁性液体的饱和磁化强度和磁化率大于MFP-2磁性液体,其一阶磁浮力较大;电流为3.00 A时,MFP-1磁性液体将玻璃、铝、黄铜、紫铜和铅球悬浮,并出现Rosensweig尖峰,而MFP-2磁性液体仅将玻璃、铝和黄铜球悬浮.沿r轴方向不同高度处磁场强度和磁场梯度变化规律不同,随高度增加,磁场梯度逐渐趋于零,此时一阶磁浮力主要受磁场强度影响,测试杯壁处一阶磁浮力最小,出现了非磁性测试球上升过程中向测试杯壁移动现象.     

磁性液体表面张力演示实验的实践与分析

本文通过对水和磁性液体表面张力演示实验的研究,分析了液体表面张力存在的内在因素,使学生对表面张力有更深的认识。     

超声波在磁性液体中的传播特性

本文报道超声波在磁性液体中的传播特性,首先研究了磁化状态建立与消失的弛豫过程,弛豫时间约20min,为了保证平衡状态下进行测量,所有数据均为附加磁场60min后进行的测量,然后在f=4HMz下,测量了φ=0,π/2的声速与磁场的关系,声速与磁性液体中磁性颗粒浓度的关系,对有关理论进行了解释。 关键词：     

磁性液体复合体在外磁场中的赝双折射效应和二向色性

研究了由非磁性聚苯乙烯颗粒弥散于煤油基Fe_3O_4磁性液体中制备而成的磁性液体复合体.该复合体双折射效应和线二向色性随外磁场变化.在相同的磁场条件下,复合体的双折射效应较纯磁性液体有减弱而二向色性较后者有所增强.文中采用一简化模型对结果给出了解释.     

磁场对磁性液体粘度的影响

采用落体法对磁场作用下的异丁醇和正戊醇液体的粘滞系数进行测量,得到异丁醇和正戊醇液体的粘滞系数与磁感应强度之间的数值关系。结果表明:当磁感应强度增大到6.78mT时,异丁醇液体的粘滞系数变小;磁场对正戊醇液体的粘滞系数的影响非常小,其粘滞系数随磁感应强度的变化不明显。     

超导磁悬浮演示实验

磁悬浮是一个演示超导态物质迈斯纳(Meissner)效应的非常有趣的实验。近年来,YBaCuO、BiSrCaCuO和T1BaCaCuO高温氧化物超导材料的相继试制成功,为磁悬浮演示实验提供了极大方便。我们最近研制成功的磁悬浮演示实验装置,由于结构简单,使用方便,价廉耐用,将使只能在实验室内进行演示的磁悬浮实验推广到直接在课堂上进行演示实验。凡是有液氮供应的     

磁性液体静音水泵的实验研究

针对常规水泵振动和噪声较大的现状,设计了利用磁性液体场致软磁特性解决机械振动和噪声的磁性液体静音水泵,通过实验测量得出机械效率与磁性液体的磁饱和强度成正比,采用GBT 13802-1992工程机械辐射噪声测量的通用方法测量出磁性液体静音水泵工作时的噪声声级为25.0dB,与普通离心泵相比降低了44.8dB.     

水基磁性液体的场诱导光衍射特性的研究

设计了一套用于研究磁性液体的场诱导静态和动态光衍射特性的实验装置.通过在样品的后方放置一个适当孔径的光阑,实现了定量研究其衍射特性的目的.采用沿衍射方向移动光阑的方法定量地研究了衍射光的空间分布.设计了一个指数衰减函数用来拟合动态衍射实验的数据,获得动态衍射的特征时间.以两种不同浓度的表面包覆型水基氧化铁磁性液体样品为例,定量地实验研究了其场诱导光衍射特性与外磁场强度和样品浓度的关系.结果表明,磁性液体的场诱导结构对光的静态和动态衍射与外磁场的强度和磁性液体的浓度有关.其静态衍射与外磁场强度呈非单调的关系|其动态衍射的特征时间与外磁场的强度成反比,与磁性液体的浓度成正比.对实验中观察到的场诱导静态和动态衍射特性的物理机理进行了详细的分析.     

水基磁性液体的场诱导光衍射特性的研究

设计了一套用于研究磁性液体的场诱导静态和动态光衍射特性的实验装置.通过在样品的后方放置一个适当孔径的光阑,实现了定量研究其衍射特性的目的.采用沿衍射方向移动光阑的方法定量地研究了衍射光的空间分布.设计了一个指数衰减函数用来拟合动态衍射实验的数据,获得动态衍射的特征时间.以两种不同浓度的表面包覆型水基氧化铁磁性液体样品为例,定量地实验研究了其场诱导光衍射特性与外磁场强度和样品浓度的关系.结果表明,磁性液体的场诱导结构对光的静态和动态衍射与外磁场的强度和磁性液体的浓度有关.其静态衍射与外磁场强度呈非单调的关系;其动态衍射的特征时间与外磁场的强度成反比,与磁性液体的浓度成正比.对实验中观察到的场诱导静态和动态衍射特性的物理机理进行了详细的分析.     

钕铁硼在高温超导磁悬浮技术实验中的应用

将新材料钕铁硼作为磁导轨引入到高温超导磁悬浮技术实验中,介绍了高温超导悬浮技术实验的基本原理、仪器及钕铁硼对实验的改进.     

制作磁悬浮天平的设想

设想用磁场力悬浮天平刀口,以减小刀口摩擦力;用光放大和光电电位器检测平衡位置,用灵敏电流计的电流大小和指针偏转方向稳定天平平衡状况,上述设想可提高天平的灵敏度。     

用转轮演示载流导线在磁场中的受力

介绍了用转轮方式演示载流导线在磁场中受力的原理和演示方法。     

Influence of water-based ferrofluid upon chlorophylls in cereals

The present experimental investigation was focused on the study of the simultaneous influence of the water-based ferrofluid and static magnetic field exposure on young cereal plants. Water-based ferrofluid, stabilized with citric acid was added daily in various concentrations, ranging between 10 and 250 μL/L, in the culture medium of maize (Zea mays) plants in their early ontogenetic stages. The used static magnetic field was about 50 mT. In order to investigate the biochemical changes of chlorophylls and total carotenoids, spectrophotometric measurements were carried out, that revealed stimulatory effects of ferrofluid and magnetic exposure upon the studied plant species.     

激光聚变靶丸磁悬浮系统设计

为实现均匀辐照,ICF靶的无接触支撑是关键,ICF磁靶悬浮是实现无接触支撑的理想途径之一。对ICF靶的磁悬浮系统进行了初步设计,利用超前相位补偿器作为内回路改善系统的稳定性。仿真试验时,系统在初始阶段（0～10 ms）小球出现轻微振荡,之后逐渐趋于稳定,最终到达设定的目标位。悬浮系统控制曲线平滑,调节时间短,这说明ICF靶磁悬浮是可行的。     

光磁共振实验中抵消地磁场垂直分量的方法

介绍了光磁共振实验装置的各磁场线圈,分析了光磁共振实验中抵消地磁场垂直分量传统方法的缺陷,利用垂直磁场对磁共振信号的影响,提出了一种重复性较好的抵消地磁场垂直分量的方法,减小了传统实验方法产生的误差.这种方法也可用于测量地磁场垂直分量的大小.     

Percolation in hard-core lattice gases and a model ferrofluid

A lattice gas on ³ consisting of hard spheres with exclusions extending through third neighbors is proved to undergo a percolation transition. If spins with ferromagnetic couplings are attached to the spheres, spontaneous magnetization is proved to occur. This may provide a model for a ferrofluid, a system which exhibits spontaneous magnetization without crystalline order. Similar results are also obtained for an analogous model on ².     

用于磁压剪技术的10 T准静态磁场发生器

基于理论分析和数值模拟,建立了一种用于磁驱动压剪加载中产生纯剪切力的准静态磁场发生器,由4台0.5 mF/15 kV的储能电容器并联而成,通过15 kV/30 kA的半导体硅堆开关,向一对磁体线圈放电,进行模拟分析和实验测试。装置在充电9 kV时,在样品区域获得了上升时间1.34 ms的10 T准静态磁场。测试和分析结果表明在半径7 mm区域内磁场分布不均匀性小于2%,满足磁压剪实验要求。     

扫场对核磁共振测量的影响

在连续波核磁共振实验中,通常采用低频扫场产生重复再现的共振吸收信号。当处于磁场中的射频线圈引线回路等效面积不为零时,简谐扫场必然引起该闭合回路的磁通量变化,由此而产生同频简谐感生电动势并与核磁共振信号叠加共同构成振荡器输出信号。由于扫场上升和下降过程的感生电动势方向相反,从而扫场前半周和后半周所对应的共振吸收测量信号存在差异。实验结果表明：扫场强度及方向对核磁共振测量影响来源于实验测量技术缺陷,而非核磁共振的物理本质。