超导强磁场电源(0—100A)

随着国内超导磁体应用的发展,迫切需要摆脱使用蓄电池供电的状况。根据国外报道和具体工作需要,我们选用比较简单的电源形式,试制了一台0—100A的强磁场电源。本电源稳定度小于7×10~(-4)/10分钟;用微电机自动加流,加流速度可根据需要调节;电流可以预先设定;对于磁体失超有保护装置。     

高稳定度恒流电源

恒流电源稳定度的提高,是物理实验中重要的电子学手段.例如稳定磁场的获得,大型分析仪器中物镜电流以及某些物理测量都需要尽可能高的稳流源. 本文就扫描高能电子衍射需要的高稳定衍射镜和聚光镜电源的研制结果作简要的介绍.高能电子衍射要求电子束斑直径小于 10μ,因此要使模糊斑的大小达到相对可以忽略的程度.透镜和加速电压的变动则要求小于10-5 .另一方面由于测量记录衍射谱,在全幅衍射强度曲线的记录过程中需要相同的稳定,时间约为1小时,所以电流(或标准电阻上的电压)稳定度为 1×10-5/h。 实验结果满足了高能电子衍射的需要.我们研制…     

高精度超导磁体电源

本文论述了如何研制高精度超导磁体电源.并从原理上对这种电源的稳定性、稳压和稳流间的自动转换以及失超保护等进行了分析,提出了提高电源稳定性的措施.     

2kV高稳定度高压脉冲电源设计

在一些光学精密仪器的应用场合中,不仅需要脉冲电源在时间上能够提供精确的控制,而且需要具有高稳定度的输出,以提高光电系统的探测性能;运用基于高压开关的两级式方法,采用单级高功率MOSFET开关结合具有高稳定输出的直流电源的结构,设计了输出辐度可达2kV的高稳定负脉冲电源;测试结果表明,在输出脉冲宽度为8 μs时,脉冲前沿约为48 ns,系统延迟时间约为140 ns,负脉冲超调参数约为1%。该系统具有结构简单、可靠性高、高稳定性输出等优点,可以为特定的光电器件提供优质的控制方式。     

高稳定度恒流电源的研制和应用

介绍一种简单的方法把普通可调三端稳压集成电路改为高稳定度恒流电源,用于高能二次电子发射系数测量系统的磁聚焦中,也可用于扫描电子显微镜等,其稳定度可达１０ － ４ ．     

高磁场磁共振超导磁体电源的拓扑设计与分析

针对高磁场磁共振大孔径人体成像系统中超导磁体电源在励磁时向磁体充能、退磁时把能量“逆变” 回电网的设计要求,比较了两种能量回馈型的拓扑结构。通过 Matlab 仿真分析,验证了拟采用的拓扑结构的合 理性。      

高均匀度超导磁体系统有限元分析

提出了用有限元方法设计高均匀度超导磁体系统。利用ANSYS优化模块,建立数学模型和完整超导磁体系统分析过程,优化高均匀度超导磁体系统。优化分析时,将螺线管线圈尺寸作为优化设计变量,可得到合适的线圈尺寸,再检查设计序列验证结果准确性。     

高场超导磁体科学技术与应用

科学技术的发展对于磁场强度质量的要求越来越高,极端强磁场条件是人类追求的永远的科学目标,它孕育着许多重大的科学发现和新技术的产生,对人类的科学和技术以及生活产生重大的影响.以磁体为核心与电力电子器件以及相关的软件等结合可以构成各种各样科学仪器和装置,广泛应用在科学研究和工业特种装备中.磁技术对于人类的科学与技术进步起到越来越重要的作用,尤其是极高磁场所带来的诸多优点,使得人类对于物质世界认识不断加深,对于生命的起源以及从事疾病的防治的研究有特别重要的意义.本文介绍磁体基本原理、磁场产生的方法与应用以及相关的发展.     

75kG高均匀度Nb-Ti超导磁体

本文报道一个75kG Nb-Ti超导磁体.在直径2cm的球体内,磁场均匀度为7.52×10~(-5).当磁体通过超导开关闭环运行时,磁场的时间稳定度为2.33×10~(-5)hr~(-1)。并且通过我们发展的一种新方法,使磁体在闭环运行时,可以用微调线圈进行磁场的细微调节。     

CRAFT超导磁体电源换流变压器短路阻抗设计

聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）超导磁体电源兼具大电流稳态运行、高功率脉冲运行和瞬态故障抑制能力的需求。换流变压器的短路阻抗与超导磁体电源的特性密切相关。为了优化超导磁体电源的性能,基于交直流系统的参数和换流变压器的等效电路模型,研究了换流变压器短路阻抗与超导磁体电源的输出电压、谐波电流、短路故障电流和无功损耗的关系。短路阻抗越小,超导磁体电源的额定输出电压越高,无功损耗越小,这些特性对CRAFT超导磁体电源的性能有利,但是短路故障电流和谐波电流增加,影响电源的短路故障抑制能力和谐波特性。在CRAFT超导磁体电源换流变压器短路阻抗设计时,首先短路阻抗必须满足直流电源的额定输出电压和故障电流抑制能力,其次,由于CRAFT超导磁体电源是多相变流器,仅产生高次特征谐波电流,含量少便于抑制,因而尽量选择较小的短路阻抗。     

具有高均匀性高稳定性磁场的超导磁体

为了天文望远镜电子照相机实验研究,发展了一种具有高均匀性高稳定性磁场的超导磁体.文章中叙述了超导磁体的设计与结构,给出了试验结果。     

JWL-150A型超导磁体专用稳流电源及可控硅自动保护系统的研究

本文介绍了该电源的基本设计原理及性能指标,同时对可控硅自动保护系统作了详细地阐述.     

一个具有高均匀度的组合Nb-Ti超导磁体

本文报道一个76.2kG的组合Nb-Ti超导磁体,它由一个六次线圈和一个四次线圈组成.这种组合磁体可以大幅度地节省超导线材.在φ2cm的球体内,六次线圈的磁场均匀度为5.67x10~(-5)cm~(-1),组合场的均匀度不低于8.71×10~(-4)cm~(-1).测量并讨论了超导体低场抗磁性对场强的影响问题.     

高均匀度的NMR超导磁体的设计计算

本文给出了高均匀度的NMR超导磁体的设计方法.给出了体积极小的六阶补偿线圈的各个参数. 讨论了几何尺寸误差带来的影响.给出了补偿绕组位置可调磁体的计算结果.     

稳定的高场Nb-Ti超导磁体的研制

本文讨论了绝热超导磁体的扰动谱,分析了绕制稳定的高场Nb-Ti磁体的技术关键环节。采用涂敷石蜡掺Al_2O_3粉或Gd_2O_3粉的新工艺和国产Nb-Ti多芯复合线绕制了六个实验室用超导磁体,中心场皆高于8.6T,其中最高中心场达9.24T。磁体的失超点皆在负载线上短样性能的95％以上,大多不出现锻炼行为。 磁体可以较高的励磁速度励磁至高场,典型地,在1.5—2.0分钟内升至8.0—8.5T,无中途失超。经10余次失超,8次冷-热循环,仍能稳地运行在8.6T,表明我们提出的工艺是行之有效的。     

轴对称高场超导磁体电磁应力有限元分析方法

核磁共振成像和核磁共振谱仪是高场超导磁体的主要应用领域.高场超导磁体通常具有较高的磁场和运行电流,在运行过程中超导线会产生较高的电磁应力,其临界特性将发生退化,影响磁体的稳定性.开展高场超导磁体的电磁应力精确分析显得尤为必要.本文发展了一种快速有效的有限元分析方法,第一步,为整个超导磁体系统建立平均有限元模型,采用传统的电磁-结构耦合方法求解电磁应力,获得最大应力位置;第二步,对最大应力所在的超导线圈建立详细有限元模型,采用单积分-结构分析方法精确求解每一组分中电磁应力.基于该模型研究了500 MHz NMR超导磁体的电磁应力.该分析方法也可以用于超导磁体冷却过程中的热应力分析.为高场超导磁体设计和建造提供有益的理论依据.     

高稳定度X射线脉冲星信号模拟

X射线脉冲星导航是一种完全自主的导航方式, 在深空乃至行星际空间具有潜在的工程应用价值.由于空间飞行试验系统复杂, 成本巨大, 在实验室环境下高精度地模拟X射线脉冲星信号对数据处理方法和导航方案的验证具有重要意义. 针对当前机械转盘式模拟系统中时间稳定度和轮廓精度的不足, 提出了一种通过产生的轮廓电压信号直接控制可见光光源, 再利用衰减获得光子流, 最后经单光子探测和处理电路输出光子到达时间序列的模拟新方法.该方法实现成本低, 支持任意X射线脉冲星信号的模拟, 且具有高时间稳定度和轮廓精度. 详细地讨论了该方法的原理和涉及的关键技术, 搭建了X射线脉冲星信号模拟系统, 并进行了实验. 实验结果表明: 该系统大幅提高了X射线脉冲星信号的模拟效果, 将模拟脉冲星自转周期的稳定度从现有的10^-4提高到10^-9; 当探测器面积为1 m², 探测能谱范围为2–10 keV, 积分时间为1200 s时, 模拟的PSR B1509-58 观测脉冲轮廓与标准脉冲轮廓的相关系数达到了0.993. 关键词： X 射线光子信号 时间稳定度 观测脉冲轮廓 导航算法     

14T核磁共振成像超导磁体电源拓扑设计及纹波抑制

根据14T 核磁共振成像(MRI)大电感超导体磁体(电感307H、连接阻抗2mΩ)负载纹波的需求(低压为3V、电流为1500A、电流纹波小于1ppm)，基于常见拓扑结构出现的问题，提出了一种适用于这种大电感超导磁体运行电源的拓扑结构。此拓扑结构采用多级处理、无源滤波和有源滤波相结合的思想来设计。介绍了电源的输入级、中间变换级及输出级三个部分的拓扑，并阐述了各部分拓扑设计对负载电流纹波抑制的作用。通过 Matlab 仿真分析，验证了拓扑设计的合理性。     

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。