缓慢退磁的超导圆盘中的俘获场

本文提出了一个系统的理论框架计算通过场冷过程磁化的超导圆盘中的俘获场和温度分布.此计算基于电流运动方程,考虑到电流密度是温度和磁场的函数,考虑到在正常区和超导区由磁通运动产生的热耗散.计算结果和最近不同研究组的实验结果一致.     

超导磁体感应电流及其对电磁弹性动力稳定性的影响

分析了托卡马克装置中超导载流线圈磁体的电磁弹性动力学稳定性，运用超导线圈的磁通俘获理论导出了超导磁体中感应电流的表达式。基于Biot-Savart定律、Lorenz定律以及曲梁弯曲理论，建立了反映超导载流线圈在强磁场中运动所产生感应电流影响的电磁弹性力学模型。通过三线圈超导磁体数值分析发现：受稳态电流作用时，线圈振动产生的感应电流很小，对电磁弹性力学的性能影响并不明显；但当超导磁体受到脉冲电流作用时，感应电流对超导磁体的动力稳定性具有明显的影响，使稳定参数区域变小。     

矢势A场中二维超导感应电流的干涉

在二维超导金属面上,用被超导屏蔽的距离为d的两无限长直磁通垂直穿过,开始dφ/dt≠0,并在二维超导金属面上感应两个反向等值电流,然后使dφ/dt=0且两磁通皆维持φ0不变.本文计算并模拟了二维超导金属面上感应电流的干涉分布流线.我们称这一效应为L-J效应,它是A场中的超导感应电流干涉效应.     

熔融织构YBCO超导永久磁体中俘获磁感应强度随时间的变化

在小电流的情况下，必须考虑磁通的前后跳跃，磁通流动密度可以近似为常数。在液氮工作温度下，磁通运动方程可以简化为标准热传导方程。对于平板和圆柱体边界条件和样品内部磁感应强度均匀分布的初怒始条件，得到了俘获磁感应强度在空间分布和随时间变化的解析解。     

级联型爆磁压缩发生器的等效电路计算

 动态级联型爆磁压缩发生器由多级构成,后一级俘获前一级的磁通进而将能量放大。用镜像电流法计算装置等效电感和电阻,用磁通俘获模型计算两级间磁通耦合,并假设损耗电阻正比于直流电阻。用该等效电路方法计算了一种两级动态级联型爆磁压缩发生器的静态和动态电路参数,并对其输出电流波形进行了模拟,同实际测量和实验结果进行了比较,同时对该装置通过脉冲变压器对脉冲形成线的充电过程进行了简单的模拟计算。结果表明,该计算方法对级联型爆磁压缩发生器的优化设计和应用研究具有较好的指导作用。另外两级磁通俘获模型对于间接馈电（线圈或永磁体）装置模拟计算也有一定的参考价值。     

高温超导俘获场磁体脉冲充磁仿真模型研究

在对俘获场磁体的脉冲充磁过程进行三维仿真时，现有的数值模拟方法有待具体分析比较，同时由于计算时间长和收敛困难，难以实现对大规模带材堆叠的模拟。针对以上问题，系统分析了H模型、H均一化模型和T-A模型的三维脉冲充磁仿真，对比了它们在77 K时不同堆叠层数下的俘获场、磁化损耗和计算时间，并基于以上模型提出了分组合并的简化模型。结果表明H均一化模型和T-A模型的计算误差随层数的增加而减小，验证了分组合并模型的有效性，并成功对上百层的堆叠进行了仿真。因此，分组合并模型解决了三维大规模堆叠有限元仿真困难的问题。     

多超导线圈并联下的电流分布研究

与多超导线圈串联相比,多超导线圈并联通流的电流分布特性比较复杂。本文提出一种基于H方程和均质化方法的有限元模型,研究了4 YBCO单饼线圈并联下的电流分布,并与场路耦合模型对比。仿真结果表明,多超导线圈并联下的电流分布与各线圈的接头电阻、等效电感和等效超导电阻有关。线圈失超之前,各线圈的等效超导电阻几乎可以忽略,电流分布主要受线圈的接头电阻和等效电感控制;线圈开始失超后,电流分布主要受等效超导电阻影响,电流会重新分配,最终各线圈稳流值与各线圈的临界电流有关。     

不同温度下烧结的Y211对YBCO的磁通俘获场的影响

采用顶部籽晶熔融织构法制备了YBCO准单畴块材,研究了在不同温度下烧结的Y2BaCuO5(Y211)粒子在块材中的分布及其对于磁通俘获场的影响.Y211前驱粉是通过使用氧化钇(Y2O3)、碳酸钡(BaCO3)、氧化铜(CuO)粉末在840到970℃之间煅烧制备.扫描电子显微镜(SEM)观察发现,通过900℃烧结的Y211颗粒在准单畴超导块材中的分布是均匀的.总的来说,使用性能好的Y211粉末将会降低Y211颗粒在块材的尺寸,提高了块材的磁通俘获场.在77K的温区下,直径为35mm的YBCO块材的磁通俘获场的最大值可以达到0.73T.     

全超导托卡马克极向场超导线圈的失超检测

EAST装置做为全超导托卡马克装置,其纵场和极向场线圈全部由超导磁体组成,所以进行安全,准确,有效的超导线圈的失超保护是装置安全运行的首要环节.由于等离子体电流的建立必须由极向场线圈系统提供极快速的磁通变化,随之产生较高的交流损耗使得极向场线圈很容易发生失超.如何对快速交变脉冲磁场下的超导线圈进行有效的失超检测,这在世界上也无先例可循.EAST装置的失超检测系统经过几十轮单饼超导线圈实验及多轮装置正式放电实验后逐步建立和完善起来,并已通过工程验收满足了装置实验运行要求.本文主要介绍了EAST装置失超检测系统的基本结构和检测原理,重点阐述了极向场超导磁体失超检测的设计方法及实验结果。     

多籽晶技术生长大尺寸YBCO单畴超导块材的研究

本文利用多籽晶技术成功地生长出直径53mm的大尺寸YBCO单畴超导块材.与传统的单籽晶引导生长相比,该多籽晶技术在大尺寸YBCO单畴生长方面更有效.通过同时使用四个SmBCO籽晶引导生长,大尺寸YB-CO单畴的生长时间得以缩减.实验结果显示多籽晶生长的大尺寸YBCO单畴块材比传统的单籽晶生长的同尺寸块材在超导性能上有所提高.磁通俘获场测量显示多籽晶样品的磁通俘获场比单籽晶样品的峰值更高,均匀性更好.在77K零场冷的环境下,多籽晶的磁悬浮力密度可达到14.6N/cm2,相比单籽晶的12.5N/cm2的磁悬浮力密度有了很大的提高.     

激光等离子体中自生磁场的诊断

激光与固体靶相互作用时会产生极强的磁场。文章简单地介绍了自生磁场的产生机制,较全面地讨论了自生磁场的实验诊断方法,包括物理控针法和光学诊断法,重点介绍了比较成功的法拉第旋转法和塞曼分裂法,最后还提出了两个可能的新方法。     

一种开放式磁共振成像主磁体的设计方法

本文提出了一种开放式磁共振成像(MRI)超导磁体的设计方法.在对磁体模型进行简化的基础上获得初始的电流分布,然后将线圈截面的优化问题转化成一个非线性最小二乘问题,通过求解最小二乘问题得到实际的线圈截面参数.文章最后给出了一个设计算例.     

磁场对水系统内能影响的MC计算机模拟方法研究

用Monte-Carlo计算机模拟方法,通过对一个含有64个水分子的三维体系在磁场作用时内能变化的计算,定量评估了磁场强度及温度对磁处理效应的影响。研究发现:水的内能与外加磁场强度的关系曲线是一条多极值曲线;水-水径向分布函数伴峰的高度与磁感应强度也具有多极值特征;计算机模拟结果与实验结果基本一致,计算机模拟确实是从分子水平研究磁处理机理的有效方法。     

圆环电流场的普遍分布

对圆环电流在全空间的磁场分布,先用椭圆积分计算矢势,再经旋度运算求得磁场的普遍表达式,绘制磁场量值的空间分布图,而将圆环电流平面内、中心轴线上和远区的场作为特例方便地进行讨论。     

磁偶极子的远场

以载流圆环为例,用毕奥-萨伐尔定律推导出磁偶极子一类模型——电流环模型的远场.     

用毕－萨定律计算圆平行板电容器极板上电流的磁场

用毕－萨定律计算了分布在圆平行板电容器极板上电流的磁场,从而证实了：１）在似稳条件下磁场完全是由传导电流产生的,“位移电流”的磁场为零;２）极板电流在电路容器内部产生的磁场很大,它极大地的削弱了馈线电流的磁场,使得电容器内部的磁场很小．     

对超热电子诱生的磁场分布的估算

利用简化模型估算了电荷分离场及由超热电子逃逸在等离子体表面产生的自生磁场的大小和空间分布.受电荷分离场的影响以及超热电子逃逸数的限制,超热电子产生的环形磁场主要分布于等离子体表面附近的焦斑半径内,仅当超热电子束流很强时(在1μm半径截面内达到kA量级),环形磁场才可以达到10²T量级.一般情况下,由超热电子产生的磁场则极小 关键词： 磁场 超热电子     

Exploration of magnetic field generation of H32+ by direc ionization and coherent resonant excitation

Coherent electronic dynamics are of great significance in photo-induced processes and molecular magnetism. We theoretically investigate electronic dynamics of triatomic molecule H₃²⁺ by circularly polarized pulses, including electron density distributions, induced electronic currents, and ultrafast magnetic field generation. By comparing the results of the coherent resonant excitation and direct ionization, we found that for the coherent resonant excitation, the electron is localized and the coherent electron wave packet moves periodically between three protons, which can be attributed to the coherent superposition of the ground A' state and excited E⁺ state. Whereas, for the direct single-photon ionization, the induced electronic currents mainly come from the free electron in the continuum state. It is found that there are differences in the intensity, phase, and frequency of the induced current and the generated magnetic field. The scheme allows one to control the induced electronic current and the ultrafast magnetic field generation.     

求解稳恒磁场的谐函数展开法

推导出稳恒磁场矢势的谐函数展开式,当稳恒电流的分布适宜于用直角坐标系表示时,可应用该展开式求解磁场,给出了应用该展开式求解稳恒磁场的例子。     

对超热电子诱生的磁场分布的估算

利用简化模型估算了电荷分离场及由超热电子逃逸在等离子体表面产生的自生磁场的大小和空间分布.受电荷分离场的影响以及超热电子逃逸数的限制,超热电子产生的环形磁场主要分布于等离子体表面附近的焦斑半径内,仅当超热电子束流很强时(在1μm半径截面内达到10³A量级),环形磁场才可以达到10²T量级.一般情况下,由超热电子产生的磁场极小. 关键词： 磁场 超热电子