便携式核磁共振谱仪的研究进展

与超导核磁共振谱仪相比,便携式核磁共振谱仪虽然在灵敏度和分辨率方面存在不足,但是其在快速现场检测方面具有明显的优势和广阔的应用前景.近年来,新技术和新方法的出现有效提高了便携式NMR谱仪的分析能力,使得它更具实用性.该文介绍了便携式NMR谱仪在核心软硬件、高分辨实验方法和实际应用等方面的最新进展,并对以后的发展方向进行了展望.     

超导磁体与磁通泵

<正>超导现象发现至今已经一百多年。通常一项突破性的发现在经历一百年左右的时间就可以衍生出许多生活中普及的技术。超导作为一项高技术在应用领域的表现却不十分令人满意。其原因之一是所面临的障碍不仅仅在于技术本身,还面临低温技术难以普及和超导材料的高成本难以降低。人们期望在不久的将来可以降低低温对超导技术的限制,研究出室温超导材料,期望发现更多便于应用的超导材料。虽然目前已经发现了上万种材料具有超导特性,但其中绝大部分     

带外力项的iDdQ(q-1)多松弛格子Boltzmann模型

以3维14速（iD3Q14）多松弛格子Boltzmann（MRT LB）模型为例，在iDdQ（q-1）MRT LB模型的基础上，采用多尺度展开和反向设计法构造出带外力项的iDdQ（q-1）MRT LB模型，该模型在低Mach数的假设下可恢复到带外力项的不可压Navier-Stokes方程.通过对三维方形管道内泊肃叶流、脉动流以及二维Taylor涡衰减流的模拟发现，数值结果与解析解吻合很好，并且空间精度达到二阶，从而验证了新模型模拟外力驱动的稳态和非稳态不可压流动的有效性.     

铁磁材料对永磁体磁场分布的影响及悬浮测试

为了研究铁磁材料对永磁体磁场分布的影响，以纯铁与钕铁硼永磁体为研究对象，对添加纯铁后不同组合永磁体磁场进行了测试。结果表明：对直径为80 mm厚度为5 mm的纯铁及边长为10 mm的方形永磁体而言，当纯铁底部永磁体对称排列时，纯铁上表面磁场呈规律性的均匀分布。当永磁体数目为9,边缘距为0时，纯铁上表面中心磁场较大，分布均匀度较高；当纯铁侧面固定永磁体时，组合体表面磁场增强，但增幅不同，表面磁场值越大，磁场增幅越小，磁场均匀度降低；随着距组合体表面高度的增加，纯铁表面中心磁场逐渐减小，磁场均匀度先减小后增加。另外，利用超导样品对均匀区磁场进行了磁悬浮测试，表明该结构实现磁场均匀化的可行性，对后续超导块材平面运动控制的研究具有重要意义。     

永磁体同性磁极相吸现象的研究

永磁体的磁极同性相斥异性相吸现象是人所共知的常识,但在一定条件下却能表现出同性磁极相吸现象．本文对这一现象进行了讨论．     

添加钴对HD制备NdFeB永磁体矫顽力的影响

采用X射线衍射分析(XRD)和BH测试仪分别研究了添加Co对HD制备的NdFeB永磁体微结构和磁性能的影响规律。微结构研究表明,添加Co前后的永磁体都由主要的四方相Nd2Fe14B(P42/mnm)和微量的富Nd相构成;但添加Co明显改变了永磁体的取向特性和磁性能;Horta法计算表明Co掺杂降低了Nd(FeCo)B永磁体的(004),(006)和(008)晶面的极密度因子;室温下磁性能测试表明,添加Co后永磁体矫顽力有了明显提升,从2038 kA.m-1提升到2162 kA.m-1,提高了接近124 kA.m-1;Kronm櫣ller-Plot行为研究表明两合金的矫顽力机理均为磁畴成核机制,由于Co添加同时增大了微磁参数αk和Neff,这增加磁畴反转需要的磁场能,从而提高了矫顽力。     

含双挡板金属-电介质-金属波导耦合方形腔的独立调谐双重Fano共振特性

基于表面等离子激元在亚波长结构的传输特性,设计了一种含双挡板金属-电介质-金属波导耦合两个方形腔的结构.由F-P谐振腔产生的宽谱模式与两个方形谐振腔产生的两个窄谱模式发生干涉作用,形成了独立调谐的双重Fano共振,而且可以通过改变两个方形腔的大小及填充介质实现双重Fano共振的独立调谐.基于耦合模理论,定性分析了该结构产生双重Fano共振的机理.利用有限元仿真的方法,定量分析了结构参数对可独立调谐双重Fano共振和折射率传感特性的影响.结果表明,优化参数后该结构的灵敏度分别高达1020和1120 nm/RIU, FOM值分别高达3.59×10~5和1.17×10~6.该结构可为超快光开关、多功能高灵敏度传感器和慢光器件的光学集成提供有效的理论参考.     

光子晶体方形谐振器波分解复用的特性

光通信系统设计中波分解复用器是分离光信号的一种关键部件,用于分离光信号的微型谐振器特性直接关系到波分复用(WDM,wavelength division multiplexing)解复用系统的工作性能。在二维光子晶体中逐步优化设计了基于光子晶体方形谐振器(PCSR,photonic crystal square resonator)的单信道WDM解复用结构,借助于耦合模理论(CMT,coupled-mode theory)定性分析了波导与谐振腔结构的电磁波耦合相互作用,并用时域有限差分法(FDTD,finite-difference time-domain)数值模拟了其结构工作特性。结果表明:基于PCSR设计的单输出端口WDM解复用结构在设计的参数范围中具有单谐振峰、中心波长宽调谐范围(1 501.4 nm~1 591.0 nm)、通带带宽窄(3.3 nm~9.1 nm)的特性。该结构可应用于WDM解复用光通信系统设计和光路集成设计等方面。     

辅助永磁体厚度对单畴GdBCO超导体捕获磁场分布及其磁悬浮力的影响

研究了两种磁悬浮系统组态中圆台形辅助永磁体厚度对高温超导体捕获磁场和超导磁悬浮力的影响。结果表明,圆台形辅助永磁体的下表面和GdBCO超导体上表面同处在一个水平面上,磁化用圆台形辅助永磁体的厚度H从5 mm增加到45 mm时,超导体捕获磁场和磁悬浮力与圆台形辅助永磁体的厚度直接相关。（1）当圆台形辅助永磁体的北极垂直向上且用液氮冷却后移除辅助永磁体时,最大磁悬浮力从21.8 N增大到26.5 N,再减小到22.9 N;（2）当圆台形辅助永磁体的北极垂直向下且用液氮冷却后移除辅助永磁体时,最大磁悬浮力从20.5 N减小到11.9 N ,再增加到20.4 N;（3）两种磁悬浮系统组态中最大磁悬浮力不一致,与零场冷情况下的最大磁悬浮力14.6 N也不同。在超导磁悬浮应用系统设计中,只有科学选择辅助永磁体形状和尺寸,合理设计组合方式,才能获得较强的磁场强度,提高超导磁悬浮力特性,该结果对促进高温超导体的实际应用具有重要的指导作用。