功率天平磁体系统设计综述

在新国际单位制下,功率天平是复现质量单位千克最重要的实验装置之一。功率天平实验装置的核心部件是提供测量磁场的磁体系统,它在线圈位置处产生的磁通密度沿线圈导线积分形成磁几何因子,构建出电磁功率与机械功率之间的等价关系,继而可确定被测质量的量值。因此,磁体系统产生磁场的性能,对千克量值复现的准确性具有重要影响。文章梳理了功率天平磁体系统对千克复现准确性的影响,盘点了多种功率天平磁体系统设计的特点,分析和评估了不同磁体设计方案的性能。比较发现,以BIPM型磁体系统为代表的基于磁轭的径向磁体系统,在产生磁场的效率、磁屏蔽性能和设计对称性等方面均具有优势,是目前性能最优的功率天平磁体系统之一。

制冷机直接冷却的超导磁体系统

研制了制冷机直接冷却的５ Ｔ， Ｎｂ Ｔｉ超导磁体系统。使用国产４ Ｋ级制冷量有０５ Ｗ 的 Ｇ Ｍ 制冷机， 国产 Ｂｉ２２２３ 高温超导体电流引线和国产 Ｎｂ Ｔｉ超导线。针对传导冷却超导磁体系统的特性， 在磁体结构、环氧浸渍、电流引线与制冷机联结结构等做了特殊设计。为了尽量缩短整个系统的冷却时间和解决制冷机的一级制冷量不足， 使用了液氮冷却的辐射屏和用液氮预冷磁体的方案。

传导冷却超导磁体系统的技术发展与应用

简述传导冷却超导磁体系统及微型制冷机技术和高温超导电流引线的发展历史 ,对已报道的一些超导磁体的情况进行了归纳 ,分析了传导冷却超导磁体系统的关键技术所在 ,提出了传导冷却磁体系统设计中应注意或有待研究的一些问题。

稀土永磁磁体系统的饱和充磁若干问题探讨

定性地分析了在稀土永磁磁体系统饱和充磁中存在的一些问题。

HL-2M磁体系统安装中的定位与测量

为提高磁体系统安装精度,在HL-2M集成大厅建立63个基准点构成测量基准网,并利用激光跟踪仪等高精度测量设备建立每个磁体的局部坐标系,测量特征点的局部坐标;基于测量基准网和公共测量点,采用最佳拟合得到坐标转换矩阵,以此得到特征点在测量基准网的位置,指导磁体安装。完成安装后的中心柱同支撑基础的同轴度为∅2.03mm;PF1~PF4线圈安装标高偏差为±0.5mm,与中心柱的同轴度为∅2.60mm;PF5/6/7/8线圈与中心柱的同轴度偏差小于∅3.00mm,标高偏差在[-1mm,1mm]区间内。基于以上方法所得到的线圈安装精度都满足设计需求。

超导Wiggler磁体系统低温恒温器的研制

Wiggler磁体是同步辐射装置的重要部件。本文介绍了我国大型同步辐射装置——合肥同步辐射装置超导Wiggler磁体系统低温恒温器设计和制造的技术特点。

HT-7U托卡马克核聚变装置中纵场超导磁体系统的设计

HT-7U核聚变实验装置是"九五"国家重大科学工程项目,它是一个具有非圆截面的全超导托卡马克装置,是用于研究先进的托卡马克运行模式来获得准稳态的、极长的长脉冲等离子体,并可实现全电流下的双零高β和单零等离子体的运行实验。整个装置包括装置主机以及低温、真空、电源及控制、数据采集和处理、波加热、波驱动电流、诊断与公共基础设施等重要子系统,其中装置主机是由超导纵场磁体系统、超导极向场磁体系统、真空室及其内部部件、内外冷屏和外真空杜瓦5大部件组成。文章主要介绍了HT-7U纵场超导磁体系统结构与超导管状电缆CICC(Cable-in-ConduitConductor)的设计以及该磁体系统的各种力学分析等。

毫米波回旋管超导磁体系统及其实验

该文介绍了从俄罗斯引进的毫米波回旋管超导磁体系统的技术性能、特点及其实验概况。并介绍了国内配制的超导磁体电源的特点。

EAST装置磁体系统

EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)是一个全超导的可控核聚变装置,是世界上第一个可实现稳态运行、具有全超导磁体和主动冷却第一壁结构的托卡马克。磁体系统(包括纵场和极向场磁体系统)是EAST装置的核心部件,关系着装置的成败。综合已有的工作基础,在电磁学范围内对其及托卡马克装置进行了简单的研究。

关于反传统核磁共振装置磁体系统设计的探讨

在传统的核磁共振装置中，都是磁体包围着样品。但在近年来出现的一些核磁共振装置中，样品却位于磁体之外。由于这些装置的设计思路与传统情况有很大的区别，我们把它们归为一类，称为“磁体—样品”按反传统方式布置的核磁共振装置。为叙述简便起见，简称为反传统的核磁共振装置。本文首先回顾了反传统核磁共振装置的发展情况，然后对其进行了分类并就每类装置的磁体系统的特点进行了分析和总结，最后提出了磁体系统的初步设计思路。

磁热效应直接测量用液氮冷却脉冲磁体系统

介绍了一个液氮冷却脉冲磁体系统,用于磁性材料的磁热效应的直接测量。该磁体系统使用了相对小的脉冲电源(22kW),其脉冲间隔设为5档(1,2,3,4,5s)。螺线管孔径为20mm,实验测得该磁体系统能稳定工作到2.232T(在180A电流时),在螺线管中心直径为10mm的实验空间内,磁场的理论计算得到均匀度小于1%,满足了磁性材料磁热效应测试的需要。

发展大口径的超导磁体系统(英文)

作者已经发展了基于NbTi大口径的用于紧凑结构的超导储能超导磁体系统用于材料冲击特性的研究,超导磁体的运行电流为350A,磁体总体储能为1.2MJ,超导磁体有480mm的内直径,500mm高。整个超导磁体采用两台GM制冷机冷却。通过GM制冷机的制冷实现减压降温,正常运行温度为3.8K。超导磁体使用Bi2223高温超导电流引线供电。详细报导了系统的设计和建造以及运行特性。

磁流体船舶推进用超导磁体系统的研制

本文简单介绍了磁流体船舶推进用超导磁体系统的研制及实验结果。结果表明该系统在磁场为５Ｔ下一次可连续稳定运行７天，液氦损耗率为０．３４１Ｌ／ｈ，完全达到和超过任务书所规定的各项技术指标。

HT-7U超导托卡马克纵场磁体系统的力学分析

HT-7U超导托克马克装置的纵场线圈是整个装置的核心部件,结构复杂.对整个线圈直接进行实验是极其困难的,有必要在设计阶段对其在液氦工作温区的力学性能进行有限元分析计算.对纵场线圈进行了一些简化,主要对纵场磁体系统在面内电动力作用下的应力分布进行了有限元分析计算,这些计算结果为线圈的设计和改进提供了一定的参考依据.

11T实用超导磁体系统

本文报道实用11T超导磁体系统的研制和试验。该Nb_3Sn—NbTi混合磁体的有效孔径为41毫米;中心10毫米直径球内磁场均匀度优于1×10^(-3);在4.2K下,用单电源励磁,磁体失超中心磁场为11.8T;磁体系统配有4.2—300K可换样品稳态气泡式恒温器、大电流多样品测量杆,室温孔管、盘管形λ点致冷器和连续式氦液面汁。用25升液氦即可进行10小时以上物理实验。

能量天平永磁体系统的温度场分析

提出基于COMSOL有限元仿真的方法对永磁体系统的温度场进行分析。通过分析,得到永磁体在不同工作模式下的温度上升曲线。仿真结果表明永磁体磁盘在两种工作模式下存在10^(-4)K量级的温度差异,由于钐钴永磁体磁盘存在-3×10^(-4)K^(-1)的温度系数,温度对磁链差的测量影响在10^(-8)量级。为改善能量天平永磁体系统中悬挂线圈的发热问题,提出调整悬挂线圈电流,增大辐射面辐射系数,改变天平支撑结构3种方案,以改善温度波动引入的普朗克常数测量不确定度。

0.7T开放式核磁共振成像磁体系统研制成功

近日，中科院电工研究所王秋良研究组与宁波健信机械有限公司合作，成功研制出0．7T开放式核磁共振成像用超导磁体系统。

中科院电工研究所研制出无须补充液氦的超导磁体系统

中科院电工研究所王秋良研究组在国家支撑计划支持下，采用多级振动隔离制冷机振动与分离小腔液氦液化回流技术，研制出国际上首台商业化主动冷却零挥发液氦400MHz核磁共振谱仪磁体系统和10～12T／100mm高稳定度超导磁体系统。高场及高均匀度超导磁体系统对磁场均匀度和振动有着较高要求，一般需要在中心区域产生达到10～8量级的磁场均匀度，

我国成功研制国际热核聚变实验堆(ITER)大型超导磁体系统首个部件

国际热核聚变实验堆（ITER）计划是实现未来商业用聚变能的关键一步。日前，由中国科学院合肥研究院等离子体物理研究所承担研制的ITER大型超导磁体系统首个部件研制成功。此举标志着我国掌握了核聚变工程的核心技术，并实现了关键技术出口。