一种高温超导磁悬浮装置

本文介绍一个基于倒挂吸引式(EMS)原理的高温超导磁悬浮试验装置．这个装置由高温超导磁体、单臂梁金属导轨、位置传感器、控制电路等组成．绕制超导磁体线圈所用的是Bi-2223／Ag高温超导线材．超导磁体工作在激磁电流为3．2A时，在5mm的空气间隙中产生0．21T的磁通密度，与单臂梁金属导轨可产生72N的垂直悬浮力．通过引入压控电流源，利用常规的超前一滞后校正实现了该磁悬浮装置的稳定悬浮和鲁棒控制，在负载变化87．5%的情况下仍能实现超导磁悬浮装置的稳定悬浮．该试验装置首次验证了高温超导线圈的可控性问题，为进一步探索高温超导线圈用于磁悬浮轨道交通系统的可行性打下了基础．     

利用高压热处理技术提高Bi-2223/Ag高温超导带材临界电流

提高临界电流密度(Jc)对促进Bi-2223/Ag高温超导带材的应用有着重要意义.在常压热处理条件下所制备的带材中存在大量的裂纹、孔洞和第二相颗粒等,这些因素都会对带材的超导连接性能产生破坏作用.我们成功建立了一套可用氧气氛的热等静压设备,工作气压和温度可同时达到15MPa和850°C.通过引入裂纹愈合热处理过程,我们成功对带材进行了高压热处理,所得样品中第二相颗粒和裂纹数量大幅度降低,77K、自场下的临界电流相比常压热处理样品提高了20%左右.     

宽窄导轨上纯滚动双钢球碰撞实验

在宽窄水平导轨上进行纯滚动双钢球碰撞实验,发现它与滑动运动中的双钢球碰撞实验明显不同;其原因在于纯滚动双钢球的碰撞是在碰撞点的正碰和切向碰撞的复合碰撞,两类碰撞遵从不同的动力学规律;碰撞过后,两钢球的运动状态都不再是纯滚动,要恢复成纯滚动,每一个钢球都必须通过自身与导轨之间的相互作用,经历一次自调整阶段;而自调整阶段的能量损耗,与钢球的滚动半径和它的即时状态与纯滚动的偏离有关.     

Bi-2223／Ag超导闭合线圈的制备及其电流衰减特性的研究

本文研究了使用Bi-2223／Ag超导带材制备超导闭合线圈的工艺及超导闭合线圈中电流衰减的特性．在闭合线圈焊接点的制作上，分别采用了超导焊接和普通焊锡焊接两种不同方法．通过测量闭合线圈中心点的磁场衰减过程，观察了这两种闭合线圈中电流衰减的特性．实验发现，使用超导焊接技术制备的闭合线圈，电流衰减与时间的自然对数成线性关系，在线圈局部受损伤的情况下，上述关系仍然成立；使用普通焊锡焊接方法制备的闭合线圈，电流衰减不存在上述关系，但也不是时间的e指数函数．     

高温超导导线在低平行磁场下传输性能的研究及其在电缆应用中的影响

在迄今流行的认知当中,第二代高温超导导线相对于一代导线具有更优良的磁场性能,然而本研究发现在液氮温度和低平行场(平行于导线宽面)的条件下实际情况恰好相反。文中通过测量研究和文献调研相结合,确认了这一现象的可靠性。高温超导电缆在远距离输电和大型城市输电方面都具有显著的性能优势,必将为我国电力能源领域带来重大的技术变革。而在高温超导电缆等应用技术中,低平行场是典型的使用条件,根据本研究得到的数据并考虑到价格因素,目前一代导线在这些应用领域中具有明显的相对优势。     

关于多个节拍器自锁同步实验的探究

对多个节拍器自锁同步实验进行了分析,给出了对其出现自锁同步现象的一种物理解释,即:每个节拍器的摆锤被擒纵机构冲击后都在做阻尼振动,其间,各个节拍器擒纵机构对各自摆锤的冲击都通过同向弱耦合作用对其它摆锤的振动施加影响,影响的结果使得振动相位较前者后移,使得振动相位较后者前移,最后,众多节拍器都一起作同步振动.     

高温超导线材临界温度测量

本文介绍采用实用高温超导线材为样品的高温超导实验 ,该实验采用四点法和互感法两种方法同时测量样品临界温度 ,这样既有超导体零电阻特性又有超导体完全抗磁性的实验结果 ,样品架上安装两个测温传感器 ;铂电阻和Si二极管 ,这可使学生了解导体、半导体P N结、超导体的电阻温度特性 .实验对于学生了解超导体特性、低温物理实验的技术特点和培养严谨的科学作风十分有益     

高温超导带材临界电流角度依赖性测量分析

第二代高温超导带材与第一代相比,有着载流能力强、交流损耗低、无需贵金属等优点,在超导电力应用中有广阔前景。高温超导带材临界电流在外磁场的影响下会发生衰减,超导带材临界电流的角度依赖性是超导电力装备设计必不可少的参数。实验选取温度50～77 K、磁场0～3.5 T、磁场角度0～360°区间,分别测量了上海超导、苏州新材料等厂家生产的市面主流第二代高温超导带材的临界电流,分析了不同背景磁场大小及角度下超导带材的各向异性。结果表明,各厂家生产的超导带材具有明显的各向异性。     

关于加速箱内气球运动的演示实验

在透明薄壳箱中设置轻重两个气球,轻者上浮,重者下沉,以固定于上下薄壳箱壁的细丝线系住它们,使两气球的中心的高度大体相等.把此薄壳箱固定于平桌车上,操作者沿着两个气球中心连线的方向加速推动平桌车,两个气球将在等效引力和惯性力的共同作用下作相向或相离加速运动.了解本实验,将使学生对气体热平衡态的概念、对等效原理、对惯性力以...