基于Pareto优化理论的多目标超椭梯度线圈设计

磁共振系统梯度线圈设计是一个多目标优化问题,在设计时需要综合考虑能耗、磁场能、线性度等设计要求.这些设计要求通常难以同时获得极小解,因此在设计梯度线圈时需要权衡线圈的各方面的设计需求.本文基于柱面可展性和流函数设计方法,结合Pareto优化方法实现了在超椭圆柱设计表面上梯度线圈的多目标设计.分别分析了磁场能、能耗目标对梯度线圈线性度、线圈构型的影响;并在Pareto解空间中分析各目标的相互变化关系,通过数值算例验证了该方法在超椭梯度线圈设计时的有效性与灵活性.优化结果显示,在满足线性度误差小于5%,能耗与磁场能分别小于用户设定值的设计约束下,梯度线圈的多目标设计存在多个局部优化解.该方法可以直观地比较相同目标函数值的情况下各单目标的具体表现,有利于实现不同的设计要求下梯度线圈的最终定型设计.     

六自由度电磁探测的快速数值算法

提出一种六自由度电磁探测的快速数值算法,对500 mm×500 mm×500 mm范围内的空间磁场进行数值仿真,并与电流环近似算法和严格算法进行比较,归一化计算时间比为10⁶:70:1,结果表明该算法可行可靠.最后讨论怎样有效地克服螺线管线圈的有限长效应引起的偏差,从而进一步提高探测系统的探测精度及稳定性.     

HL-2M环向场线圈的结构设计

设计了HL-2M 环向场线圈基本形状、特殊的指形接头和斜面接头以及馈线、绝缘结构和水冷回路。每个环向场线圈由L 形中心段、上弧段和外弧段分别通过指形接头和斜面接头组装成完整的D 形线圈。分段可拆卸的D 形线圈结构可以使得真空室和单个极向场线圈分别整体吊装到环向场线圈内侧。单根引线和双回线的馈线结构既能节省装置空间,又能降低杂散磁场。TF 线圈匝间绝缘500V,对地绝缘30kV。采用软焊在线圈旁侧槽内的铜管对线圈进行水冷以带走线圈放电产生的焦耳热。     

线圈隔热层对光纤陀螺温度误差的影响分析

针对温度变化所引起的光纤陀螺非互易相移误差,详细研究了隔热材料对减小热漂移误差的作用,并详细比较了使用不同厚度隔热层的光纤陀螺在相同变温历程下的热漂移误差大小以及达到热平衡状态所需的时间。仿真结果表明,当隔热层的厚度由0mm变化到4mm的过程中,热漂移误差的峰值由0.12(°)/h降低到了0.08(°)/h,同时达到热平衡的时间从2 520 s增加到了3 600 s。利用该仿真结果,可以在保证热启动时间满足条件的前提下找到一个最优的隔热层厚度,从而使热漂移误差的峰值最小。     

HL-2M装置环向场线圈导体材料的选择和制造

为利于HL-2M真空室(VV)及极向场线圈(PFC)的整体安装,环向场线圈(TFC)采用比特板式结构,这种结构需要用到高强度高导电性能的大尺寸异形铜合金厚板以便满足线圈复杂受力的要求。通过应力分析,确定了在TFC上使用的3种铜合金。介绍了大尺寸异形铜合金板材的制造工艺和铜板多项性能的测试结果,结果表明异形铜合金板材的尺寸及各项性能均满足了HL-2M装置环向场线圈的工程设计及加工要求。     

变压器空载时原线圈中电流强度为零吗?

笔者曾多次碰到这样的问题：变压器的副线圈开路（空载）时，原线圈的电流强度是多少？给出的答案是，I1=0，常见的解释有：     

电磁炮的基本原理及在军事上的应用

 电磁发射技术的萌芽早在100多年前就出现了,但只是近20多年间,由于材料科学、能源技术、开关技术的飞速发展,该技术才取得了突破性进展,显示了在众多领域的应用前景。图1军事应用是电磁发射技术的重要应用领域之一。随着现代战场上进攻和防御水平的不断提高,对武器系统的技术性能指标、可靠性程度提出了更为苛刻的要求。以火炮为例,通过火药燃烧释放化学能发射炮弹的传统火炮,其最大初速度一般在2千米/秒左右,理论上普通炮火的炮口动能可达15MJ。尽管如此,对于像前苏联FST3型坦克,仍显力不从心。     

目标场法在悬浮超导球体的球形线圈设计中的应用

文中把目标场法引入到悬浮超导球体的球形线圈设计中,根据目标场法产生均匀磁场的原理,通过离散化绕组来近似处理球形线圈在超导球体和球形线圈的间隙内产生均匀磁场的电流密度分布规律。利用有限元分析和验证,在超导球体与球形线圈之间的间隙内产生了具有很好均匀性的悬浮磁场,这会明显提高超导球体悬浮的刚度和稳定性。     

产生交变强磁场的新技术

本文介绍了产生交变强磁场（≥15T)的两种实用的设计方案，及初步的实验结果。两者均利用涡流对磁通所产生的屏蔽效应，其基本原理仍属电磁感应和磁通守恒。一种为盘式线圈结构，另一种为螺旋形线圈结构。前者适用于低电压和大电流的场合，后者则更宜于高电压和小电流的情况，而且使用频率可以较高。两种线圈配合使用，则可在从20-1000Hz的较宽频段内工作。     

利用示波器测量线圈自感的一种简易方法

测量线圈自感的方法很多,但由于实验教学仪器短缺,多数大、中学校未能开出这方面的实验题目。本文提出了利用RL电路的瞬态过程,用示波器法测量电压、时间求得线圈自感的实验方案。笔者认为用此种方法测定线圈自感,虽说精度不很高,但其测试方法直观,物理思想明确,只要借助于实验室常用的方波信号发生器、学生示波器、电阻箱即可完善地开出,有利于推广。原理和方法电路装置如图1所示,电路输入端加上具有一定的重复频率、一定宽度的方波信号。由于线圈的作用,无论是信号电压由低