一种实用的使用铁磁材料匀场的开放式超导MRI磁体的优化方法(英文)

磁共振成像(MRI)系统是一种重要的医学诊断设备。作者提出了一种针对使用铁磁材料匀场的开放式超导MRI主磁场匀场的优化方法。在这种方法中,为了使这种包含非线性铁磁轭结构的MRI磁体产生高均匀度的磁场,集成了改进的多输入多输出负反馈控制理论和有限元方法,来计算匀场区非线性铁磁材料的形状。特别要指出的是,这种方法对初始值的要求不高,一定可以收敛,如果配置得当,可以快速收敛。另外,由于收敛速度快,这种方法也可以应用于大型的非轴对称三维模型优化分析。在文中,作者在一个二维轴对称磁体模型上测试了该方法,表现良好。     

有限元法模拟Nb_3Sn线材的应变分布

Nb3Sn超导磁体正常运行时,复合超导线材将受到大的机械载荷(如温度载荷、轴向拉伸和电磁力),其超导电性可能发生可逆和不可逆的退化。针对Nb3Sn线材经高温热处理后冷却到4.2K所产生的热应变,对复合线材结构建立详细的三维有限元分析模型,解决了一维模型不能详细模拟应变分布的问题,从微观尺度仿真了导体内部的应变分布,阐明了导体不同组份材料上热应变分布的特点。在此基础上,进一步分析了对Nb3Sn复合导线施加轴向拉力时,内部Nb3Sn芯丝上由压应变向拉伸应变的转换过程。     

一种基于迈斯纳效应的超导电机

超导电机是基于低温环境下超导体迈斯纳效应应用的一种新型旋转电机.该电机有常规电机无法比拟的优良特性:具有高速,结构简单和低损耗的特点.近年来得到发展,特别是在航空,航海,卫星等高科技领域的应用.本文讨论了应用迈斯纳效应的超导电机的工作原理,电机的设计方案.着眼于工程制造,应用有限元方法针对电机设计进行了可行性分析,并对电机性能进行了理论评估.     

一种基于迈斯纳效应的超导电机

超导电机是基于低温环境下超导体迈斯纳效应应用的一种新型旋转电机．该电机有常规电机无法比拟的优良特性：具有高速，结构简单和低损耗的特点．近年来得到发展，特别是在航空，航海，卫星等高科技领域的应用．本文讨论了应用迈斯纳效应的超导电机的工作原理，电机的设计方案．着眼于工程制造，应用有限元方法针对电机设计进行了可行性分析，并对电机性能进行了理论评估．     

开放式自屏蔽全身成像高场超导MRI磁体优化设计

本文发展了开放式自屏蔽全身成像高场超导磁共振成像（MRI）磁体的优化设计方法,使设计出来的磁体仅有4 对超导线圈. 这种开放结构的超导MRI磁体优化设计方法集成了线性规划算法和遗传算法. 通过迭代线性规划算法可以在考虑成像区域（DSV）磁感应强度约束、磁场不均匀度约束、5 Gs线范围约束、线圈区域最大磁场值约束和最大环向应力约束的条件下,获得用线量最少的线圈初始形状和位置,同时可以得到每个线圈的层数和每层匝数;通过遗传算法可以提高DSV区域的磁场不均匀度,以达到高质量成像的要求. 这种集成的优化设计方法既可以灵活有效的设计开放式MRI磁体,也可以设计传统的圆柱形MRI磁体,本文通过一个1.2 T的开放式MRI磁体的设计清楚的展示了这种优化方法. 关键词： 线性规划算法 遗传算法 自屏蔽 开放式超导MRI磁体     

超导磁体的磁通泵供电原理研究

磁通泵是给超导磁体供电的装置.本文主要介绍磁通泵的国内外发展情况,论述磁通泵的运行原理,计算磁通泵的运行参数和运行损耗.     

用于量子电阻测量超导磁体及低温系统的研制

介绍一种用于量子电阻测量的超导磁体及低温系统设计和研制.采用一台G-M制冷机为冷源,一部分冷量采用传导冷却的方式冷却超导磁体,另一部分冷量用于预冷氦气,然后通过毛细管节流降温达到超低温,最终实现8T强磁场和1.5K极低温的应用环境.     

15 T NbTi/Nb3Sn超导磁体的设计

提出了一个冷孔直径150 mm、中心磁场为15 T的NbTi/Nb3Sn超导磁体电磁结构.分析了超导磁体各线圈中磁场的分布规律,结合超导材料临界性能,得到了超导磁体的运行电磁裕度.针对线圈结构组份材料的机械性能,采用平均有限元法仿真了超导磁体的应力/应变,最大环向应力和应变分别为112 MPa和0.297％.该结果表明...     

一种机械型超导开关的设计与初步实验

文中所述机械型超导开关是一种新型超导开关,其主要用做超导储能磁体的持续电流开关(persistentcurrent switch,简称PCS)。文章简要介绍机械型超导开关的原理并计算PCS的损耗,然后详述机械型超导开关的设计,最后描述初步实验结果。     

基于迈斯纳效应超导电机的设计与电磁结构分析

本文对低温超导体在低温环境下表现出的迈斯纳效应进行了分析,并将这一现象产生的抗磁特性应用于电机驱动,设计出一种定子位于转子内部的超导电机。文章还阐述了电机的工作原理,结构设计方案。针对一种两相驱动的结构设计方案进行了电磁结构分析,得到具体的电机特性参数。