具有外体和本体感知能力智能蠕动模块

生物蚯蚓具有感受外界接触信号的外体感受器和感知其内在运动的本体感受器,仿生智能微型蠕动机器人应同样具备相应的外体接触和内部运动的感知能力.由于PVDF(polyvinylidene fluoride)膜具有良好的柔软性和高灵敏度,它成为本研究仿生传感器的敏感元件.孔化后的PVDF膜植入微型蠕动机器人的被动执行器"皮肤"--硅橡胶中.实验表明,基于PVDF膜的传感器的蠕动模块,如同真正的生物蚯蚓,具备检测外在接触信号和感知内在运动状态的能力.     

FECR超导离子源Nb3Sn磁体半长度样机的结构分析

中国科学院近代物理研究所正在研制运行于45GHz的世界首台第四代电子回旋共振离子源FECR(Fourth Electron Cyclotron Resonance)。该离子源磁体线圈全部采用Nb₃Sn(铌三锡)超导材料制作、这一超导材料临界性能对应力敏感,加之磁体中六极线圈和螺线管线圈之间的应力不平衡分布,导致磁铁机械结构设计面临极大挑战。为了验证离子源磁铁结构设计的合理性和仿真结果的可信性,为全尺寸真机的研制奠定技术基础,设计了能够一定程度上反映离子源磁体机械结构的半长度样机。本文主要介绍了FECR半长度样机的三维机械结构设计,借助ANSYS有限元软件分析了磁铁在室温组装、冷却降温和加电励磁时的应力分布和变化情况,为磁体装配提供关键的预应力参数。     

FECR超导离子源磁体六极模拟线圈的Mirror结构设计及测试

中国科学院近代物理研究所自主研制运行于45GHz的第四代高电荷态ECR超导离子源,该离子源磁体的核心之一是Nb3Sn六极线圈。为了测试单体六极线圈经过绕制、热处理、环氧浸渍等一系列工艺过程后,电磁性能是否达到设计指标,设计了能够一定程度上模拟六极磁场及其应力分布的Mirror测试结构。由于Mirror结构在室温装配过程中采用Bladder-Key技术对六极线圈施加预应力,为了能够模拟从室温装配到冷却降温的操作流程、验证Ansys有限元仿真方法与实验结果的一致性,依据六极线圈外形尺寸加工了一个模拟线圈。实验结果表明,铝壳和模拟线圈中心处的应变与Ansys仿真计算结果基本一致,最大误差均在10%以内,验证了结构设计的合理性和仿真结果的可信性。