不同结构超导限流器线圈交流损耗实验研究

超导限流线圈交流损耗实验研究对于超导限流器具有重要现实意义.本文采用Bi-2223带材制作出单根螺旋线圈、两根带材串联螺旋线圈和两根带材并联螺旋线圈三种不同结构限流线圈样品,实验研究其交流损耗特性,并与Norris公式计算结果相比较,通过实验验证限流线圈在结构和电流模式不同时对交流损耗的影响.     

基于补偿法的超导单元交流损耗测量系统设计

交流损耗是影响超导电力装置运行稳定性和成本的关键因素之一.本文提出了一种基于电压补偿法的大载流超导单元交流损耗测量方法,通过串联在回路中的大电流补偿线圈,抵消超导单元的感性电压来实现.在系统设计上,通过数据采集卡和运动控制器,获取超导单元、补偿线圈的电压信号,同时控制步进电机拖动补偿线圈.通过相位的对比计算,实现精确定位补偿,从而测量超导单元的交流损耗.最后,在不同频率下,测量了0.2 m长、110 kV/1.5 kA的高温超导电缆样缆的交流损耗,得出的交流损耗曲线与计算结果基本吻合.实验结果表明,采用补偿线圈的交流损耗测量系统具有自动检测、定位和测量功能,可以实现具有大电流容量超导单元交流损耗的准确测量.     

高温超导线圈交流损耗测试研究

超导线圈交流损耗的测量,能为研究超导线圈交流损耗提供重要方法,并对应用中超导线圈的优化提供重要依据。通过测量电流电压得到功率、再对时间积分的方法,来计算交流损耗,实验中可采用电容补偿降低电源功率负荷,电感补偿降低采集信号噪音,调整采样周期进一步提高采集效率和信噪比等方法来进行。将超导单带在88 Hz及小线圈在90 Hz的实验结果,与理论公式、经典锁相放大器测试结果对比,实验结果中交流损耗从小电流到大电流的差别为17%～1%,证明用该方法测量超导线圈交流损耗,准确、合理。     

Bi-2223／Ag超导闭合线圈的制备及其电流衰减特性的研究

本文研究了使用Bi-2223／Ag超导带材制备超导闭合线圈的工艺及超导闭合线圈中电流衰减的特性．在闭合线圈焊接点的制作上，分别采用了超导焊接和普通焊锡焊接两种不同方法．通过测量闭合线圈中心点的磁场衰减过程，观察了这两种闭合线圈中电流衰减的特性．实验发现，使用超导焊接技术制备的闭合线圈，电流衰减与时间的自然对数成线性关系，在线圈局部受损伤的情况下，上述关系仍然成立；使用普通焊锡焊接方法制备的闭合线圈，电流衰减不存在上述关系，但也不是时间的e指数函数．     

Bi-2223/Ag超导闭合线圈的制备及其电流衰减特性的研究

本文研究了使用Bi-2223/Ag超导带材制备超导闭合线圈的工艺及超导闭合线圈中电流衰减的特性.在闭合线圈焊接点的制作上,分别采用了超导焊接和普通焊锡焊接两种不同方法.通过测量闭合线圈中心点的磁场衰减过程,观察了这两种闭合线圈中电流衰减的特性.实验发现,使用超导焊接技术制备的闭合线圈,电流衰减与时间的自然对数成线性关系,在线圈局部受损伤的情况下,上述关系仍然成立;使用普通焊锡焊接方法制备的闭合线圈,电流衰减不存在上述关系,但也不是时间的e指数函数.     

超导线短样品测量误差

超导线短样品的临界电流是表征超导线材重要的基本参数之一。由于目前采用的测量方法不同,标准不一样,使测量的结果很难进行比较。为此有必要建立标准的测量方法。 本文对目前超导线短样品测量中经常遇到的几个问题如:临界点判据,测量误差和样品过热等做了分析。叙述了解决这些问题的办法,以便在实验中加以应用,不断提高测量精度,为建立标准方法做些工作。     

300 kvar超导同步调相机样机的转子磁体设计与测试

正在研制的300 kvar高温超导同步调相机样机采用二极转子结构,每极上堆叠四组跑道形双饼高温超导线圈,线圈之间使用增强型超导电流桥接头结构来降低磁体内部的接头电阻。通过有限元软件对超导转子磁体的静态磁场分布进行了三维仿真计算,根据计算结果和超导带材临界电流-磁场-角度依赖性数据,得到该超导转子磁体在30 K温度的工作电流不能超过333 A。磁体制造完成后,对磁体以不同的升流速度进行了液氮下的通流实验,结果显示,超导转子磁体在液氮下能够安全通流50 A。在通流实验中,测量得到超导转子磁体内部各接头的电阻值均小于1μΩ。     

NbTi超导缆绝缘工艺温度下电阻率的研究

超导线圈绝缘固化可以通过给超导线圈中超导缆通入电流,以超导缆自身产生的焦耳热对线圈加热,得到线圈绝缘工艺所需的温度;同时将CICC导体中Nb Ti超导缆和单根超导线加热到线圈绝缘工艺相关温度,用直流四线法测量Nb Ti超导缆和单根超导线在不同温度下的电阻率,得到在303K~443K温度区间内Nb Ti超导缆和超导线电阻率随温度变化的关系式,并依据超导缆绞缆结构对二者进行折算和对比,确认了超导缆电阻率测量结果的可靠性。根据测得的电阻率-温度关系,可以得到在不同温度下超导缆产生焦耳热的能力,从而为超导线圈绝缘固化温度控制提供了重要的参考依据。     

超导线圈低/变温热膨胀系数预测与实验

为表征超导线圈低/变温环境热膨胀系数，首先基于细观力学有限元方法建立了超导线圈代表性体积元模型，并利用多项式函数赋予材料属性进一步完成低/变温环境热膨胀系数有限元预测，通过复合律公式计算出理论值验证了有限元模型的准确性。其次，基于应变片测量热膨胀系数的原理，搭建了超导线圈低/变温热膨胀系数测量系统，最后，针对常规材料热膨胀系数进行了实验测量，验证了搭建系统的可靠性。进一步地，基于上述基础表征研究，开展了超导线圈相关低温测量的实验研究，得到了极端低/变温环境下超导线圈热应变、热膨胀系数与温度之间明显的非线性关系，且实验测试结果与理论值吻合良好。该数值模型、实验方法与测试系统的成功发展一方面丰富了极端环境下材料热膨胀系数的表征方法，另一方面，将为我国各类大型超导磁体结构设计、制备与实验提供重要参数与热-力学基础测试平台。     

一种高温超导材料临界电流密度测试的方法

临界电流密度(J_c)是超导材料的重要特征参数之一,精确的测量临界电流密度对研究超导材料特性及超导器件稳定性具有重要意义.本文介绍了一种基于经典电磁感应理论和超导技术理论测量YBCO超导薄膜临界电流密度的方法和测试装置.研究显示,在液氮环境下,将超导薄膜加入初级线圈和次级线圈中间会明显影响次级线圈的接收效果.我们根据此测量方法搭建了一种测量YBCO薄膜临界电流密度的实验装置.在分析实验测量误差后,通过实验的对比,得到了加入超导薄膜对次级线圈的感应电压的影响,并分析感应电压与线圈互感之间的关系,从而算出超导薄膜的临界电流密度.实验通过噪声抑制和数据校正,准确地测量了超导薄膜的临界电流密度.     

高压处理对稀磁半导体Zn_(1-x)Mn_xO磁性的影响

用固相反应法制备出过渡金属Mn掺杂的ZnO系列样品,并对其进行了高压处理.高压处理后的样品,通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪进行了微观结构的表征分析.通过磁性能的测量,初步研究了压力对Mn掺杂ZnO稀磁半导体磁性能的影响.结果表明:适当的高压处理可以有效增强材料的室温铁磁性,但当压力超过一定值后,压力会使材料的磁性能下降.     

Nuclear relaxation time images by radiofrequency field gradients applied to the study of solvent permeation into polymeric materials

T(2) images are obtained by two interleaved B(1)-gradient imaging experiments preceded by CPMG trains of different lengths. The method is assessed by means of a phantom involving compartments of different, though relatively close, T(2) values. T(1) images arise from a previously published procedure also based on two interleaved B(1)-gradient imaging experiments involving different evolution of the longitudinal magnetization. Both types of image appear to be useful in view of the structural characterization of polymer samples through the T(2) and T(1) distribution of a solvent embedded in the material.     

熔融织构YBa2Cu3O7-y各向异性临界电流密度的磁测量

用测磁滞迴线的方法测量熔融织构YBa₂Cu₃O_7-y超导样品的临界电流密度,计算临界电流密度时考虑了退磁场的影响并采用适合于各向异性有限样品的模型,改进了Gyorgy等人最近提出的方法,在不同取向的磁场中测同一样品的磁化曲线,得到三种不同的临界电流密度。 关键词：     

La4/3Ca5/3Mn2O7的结构、电输运及磁性质研究

采用溶胶-凝胶法,在不同温度烧结制备了名义组分为La4/3Ca5/3Mn2O7的多晶样品.X射线结构分析以及电、磁输运性质的测量表明:La4/3Ca5/3Mn2O7形成的是La2/3Ca1/3MnO3和CaO的混合物.     

非晶态合金Pr-Co薄膜的磁性

本文研究了非晶态Pr_xCo_1-x薄膜合金的磁化强度与温度和磁场的关系。得到非晶态合金Pr-Co中存在有两个磁相的结论。这可能是由于局域化学短程序涨落造成的相分离,通过对磁化强度-温度曲线拟合,得到了这两相的相变温度。另外通过对合金的饱和磁矩与成份的关系研究,分别得到Pr原子的有效原子磁矩与成份的关系,以及Co原子在x=0时的有效原子磁矩。 关键词：     

Fe掺杂La0．8Sr0．2Co1-xFexO3磁性的研究

利用溶胶-凝胶法制备了一系列的La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品.通过研究在不同外加磁场下磁化强度和温度变化的关系发现,在较高的外场下La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品的磁性反转现象没有被观察到;在低场下La0.8Sr0.2Co1-xFexO3系统磁性反转现象被实现.这说明Fe的掺杂引起了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中铁磁和反铁磁之间的竞争,导致了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品磁性反转;同时外加磁场的强弱影响了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3系统磁性反转现象的发生,外加磁场增大使得在La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中Co离子的自旋平行趋势更强,在铁磁和反铁磁之间的竞争中铁磁耦合占主导优势,因此在较高的外场下磁性反转现象没有被观察到.     

Cr掺杂对Nd0.7Sr0.3MnO3电磁性质的影响

我们对多晶样品Nd0.7Sr0.3Mn1-xCrxO3(x≤0.30)进行了X射线衍射谱、电阻温度关系和磁化强度测量.实验发现:随Cr掺杂量的增加,样品的电阻率变大,电阻峰温度和居里温度降低,这是由Cr的介入弱化了双交换作用所致;在x=0.10附近,电阻出现了双峰现象,在其M~T上没有发现与低温峰对应的磁性异常;在锰位磁矩与Cr含量的关系中发现,Cr掺杂对样品的磁性几乎无贡献;通过分析,我们用相分离的图象解释了有关的现象.     

Hydrogen-induced changes of the structural and magnetic properties of cerium/iron multilayers

Multilayers of Ce and Fe show a low Curie temperature and saturation magnetization below a critical thickness of the individual Fe layers where amorphous growth occurs. We have studied on a series of such multilayers with different modulation lengths prepared by ion-beam sputtering the impact of hydrogen absorption on their magnetic properties. Hydrogenation was performed during film growth either reactively by introducing hydrogen gas into the UHV chamber or by irradiation with a beam of low-energy hydrogen ions. Hydrogen is absorbed only in the Ce layers, with a concentration near CeH₂. For suitable modulation lengths, the Curie temperature and saturation magnetization are considerably enhanced with respect to the non-hydrided multilayers. This is correlated with the changes in structure and the quality of the interfaces induced by hydrogenation: the irradiation process itself reduces the critical thickness for amorphous growth of Fe, and the chemical interaction of hydrogen causes a considerable sharpening of the interfaces.     

Saturation magnetization of MnBi films with different thicknesses and composition

The saturation magnetization of MnBi films in the low-temperature phase and the quenched high-temperature phase was measured at room temperature by a new method recently described. The measurements were performed with samples of varying thickness and composition (ratio Mn:Bi). The results obtained show no dependence either on film thickness or on composition. Hence, the different magnetization values given in the literature for bulk and thin film samples of the quenched high-temperature phase must not be attributed to a thickness dependence of the samples or to stoichiometric variations. This work has been supported by the data processing program of the Federal Department of Research and Technology of the FRG. The authors alone are responsible for the contents.     

Separation of magnetic phases in alloys

In this paper we present a study of the separation of phases in multi-phase alloys. The proposed technique is based on the hyperbolic model of magnetization. By using this model it is possible to decompose the magnetic phases of alloys and determine their magnetic properties separately. Experimental verification was carried out on a transformer-like setup, constructed from layered samples representing the various magnetic phases. The samples were constructed from elements of strongly different magnetic properties. The results given by the model are in an excellent agreement with the experimental results, giving justification for the proposed method of decomposition. The proposed method is the first step towards the recognition and the separation of magnetic constituencies of different magnetic properties in an alloy by analytical means.