MRI、NMR低温超导磁体失超保护综述

用超导磁体制造NMR、MRI等核磁共振设备越来越普遍,超导磁体的失超保护在磁体设计中是一个很关键的问题.本文从失超保护方式,保护电路设计、加速失超方法等三个方面总结了如何为一个超导磁体尤其是核磁共振用超导磁体设计失超保护方案,指出了一些常见的问题的解决办法,最后还介绍并比较了一些常用失超模拟软件,以期为相关科研人员提供有价值的参考.     

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。     

CICC中摩擦因子准则关系式的研究进展及在EAST超导磁体中的运用

介绍了CICC中摩擦因子准则关系的发展历程。在EAST超导磁体的流量模拟中,运用了修正的Kathed-er关系式和多孔介质模型关系式,并与实验测量值进行了比较。     

高磁场大分离间隙的高温和低温超导磁体失超特性分析

本文使用失超分析软件Opera3D对低温和高温超导磁体进行失超分析.这个超导磁体具有两个相互垂直的室温孔,磁体的中心磁场为8～10T.为了合理保护超导磁体,通过变换加热器不同的加热功率密度和加热时间,改变保护电路参数等设置,分析各不同方案计算结果的区别,总结规律,为满足工程需求提出更优的失超保护方案.     

低温热管传热性能的实验研究

热管是一种高效的传热元件,低温热管可望在超导磁体冷却、空间探索方面获得广泛应用.本文对热虹吸管的传热特性进行了实验研究.研究结果表明,在同样加热功率的条件下,与相同形状和尺寸的紫铜导热棒相比,在加热功率较高的条件下,低温热管的传热性能远远优于紫铜棒的传热性能,完全能够满足超导磁体的冷却要求.     

常压微波等离子体炬装置的模拟与设计

介绍了一台低成本的常压微波等离子体炬设备,给出了该设备构造及喷嘴的设计思路,分析了各种气体的非磁化微波等离子体的击穿电场强度,数值求解了设备中矩形TE103谐振腔中的电磁场分布,应用高频电磁场模拟分析软件HFSS优化了喷嘴在波导中的具体位置,并对优化后喷嘴周围的电场分布进行了模拟。模拟结果表明：微波输入有效功率为500 W,喷嘴伸出矩形波导1 mm时,喷嘴尖端处的电场强度在1.2×106 V·m-1以上,远大于氩气的击穿电场强度,更易于等离子体炬的激发。实验结果证明了模拟结果的正确性和装置的有效性。     

液氮温区下应变式位移传感系统测量性能的研究

文中研究了一种应变式位移传感系统在室温和液氮温度下的静态传输特性。实验结果表明,该系统在液氮温区下具有良好的输出特性,系统非线性度低于1%,滞环率低于5%,其灵敏系数与温度相关,293K和77K温度下的灵敏系数分别为-0.3654mV/V/mm和-0.3886mV/V/mm。实验结果为该位移传感系统在低温环境中的应用提供了一定基础。     

铝稳定化的超导复合导体稳定性的研究

基于系统运行安全的考虑，在大型的超导装置研制过程中，主要采用全稳定化的低电阻率的铝和铜作为稳定化基材的超导复翕地体。本考虑了大型导体中电流扩散行烃地正常区域传播速度的最小失超能量的影响，研究了全稳定化的ＮｂＴｉ／Ｃｕ／Ａｌ超导复合导体的失超特性。     

光纤位移传感器在77和4.2 K下的输出特性研究

介绍了一种可用于低温装置内的补偿式光纤位移传感器(CFODS),讨论了该传感器在低温下的输出特性并在液氮温度(77 K)和液氦温度(4.2 K)下进行了实验研究.结果表明,该传感器在液氮温度下的灵敏度0.311 mm-1,高于液氦温度下的灵敏度0.278 mm-1.     

用修改的Gandalf软件对HT-7U装置TF和PF线圈的稳定性分析

HT-7U是一个先进的等离子体稳态托卡马克装置.它的环向磁场(TF)和极向磁场(PF)系统,均采用超导磁体,所有超导磁体均由CICC导体制成.为了获得PF和TF磁体运行的的安全裕度,需要对这些超导线圈进行严谨的热工水力特性分析,研究超导磁体在正常运行条件下所能承受的最大扰动.稳定裕度的分析充分考虑了多种不同的扰动.本文的分析均基于修改的Gandalf程序,即考虑超导CICC磁体系统之间(匝间、层间、不同的冷却通道之间)的热耦合,研究了HT-7U超导托卡马克系统的TF和PF超导线圈在不同运行条件下的稳定裕度和失超传播特性.这些分析将为HT-7U超导磁体系统的运行提供参考.