流场对无力磁场稳定性的影响

从准确的MHD方程组出发,本文用线性微扰法研究了无力磁场(1)与流场(2)偶合后的稳定性.求得的色散关系依赖于流速V_0与Alfven速度V_A的比值,变分近似计算给出不稳定产生的充要条件为β=1/3.与磁场正交的横向扰动是最不稳定的模式.

永磁饱和型故障限流器的永磁体稳定性实验研究

为获得用于永磁饱和型故障限流器(permanent-magnet-biased saturation based fault current limiter,PM-FCL)的钕铁硼(Nd-Fe-B)N35永磁体的运行稳定性能,从时间、温度和外磁场影响3方面展开了实验研究。以永磁体随时间的退磁率来表征时间稳定性,以可逆损失率和可逆温度系数来表征温度稳定性,并分析了永磁部件的面积厚度比S/L对温度稳定性的影响。进一步,用通电螺线管模拟220kV变电站的工程磁场环境,通过实验考查了PMFCL永磁体的外磁场稳定性。实验表明,钕铁硼永磁体具有较好的时间稳定性和外磁场稳定性,在温度较高时的退磁效应并不明显,并可通过设计面积厚度比S/L较低的限流拓扑予以抵消。所得研究结果为研制面向工程应用的高压大容量PMFCL提供了基础依据。

基于热磁耦合分析的高性能磁屏蔽系统设计

近零磁工作环境是实现无自旋交换弛豫(SERF)原子自旋惯性测量装置的必要条件,但在实际中由于装置内部气室加热和环境温度变化引起的磁屏蔽性能变化是影响系统性能的一个主要因素。基于热-磁耦合理论建立了惯性测量装置的有限元分析模型,对加热条件下磁屏蔽筒内磁场均匀性及其剩余磁场进行了分析。结果表明,气室加热至200℃时,附近温度场对磁屏蔽筒内部磁场梯度的影响较小可以忽略,但磁屏蔽筒内部剩磁相比数值解增加了0.09nT。同时基于上述模型对磁屏蔽材料的温度稳定性进行了研究,当采用高温稳定磁屏蔽材料时,惯性测量装置的长期稳定性有所提高,但磁屏蔽效能会降低。该研究为高性能磁屏蔽筒的热磁耦合误差及磁屏蔽材料性能的研究提供了理论与方法支撑,同时也为SERF原子自旋惯性测量装置的研制提供了有力的技术保障。

用于超冷原子强磁场中空方铜线圈的设计

采用中空的矩形截面的方铜线设计并制作了一对线圈,用于超冷原子的磁阱俘获和原子Feshbach共振偏置磁场。实验上测量了线圈在霍姆赫兹和反霍姆赫兹组态下产生的磁场,给出了线圈之间距离等因素对磁场空间分布的影响。数值模拟了线圈在反霍姆赫兹组态下所产生磁场的空间均匀度,确定了均匀度最佳时线圈间距等因素的优化值。同时计算了线圈的工作功率和水冷所需的流速和压强。