永磁多极磁体的另一种新型设计

本文提出的永磁多极磁体的另一种新型设计中,组成永磁体的永磁块的宽度是调变的。在理想的二维情况下,调变永磁块的宽度,只用径向磁化的永磁块,也能产生纯2N极磁场。文中给出了二维情况下标量磁势的表达式。     

脉冲磁体中电磁与温度场耦合的有限元分析

脉冲强磁体处于复杂的电磁、热、应力等多物理场共同作用下,设计中考虑的因素众多,物理关系复杂,分析过程繁琐。借助大型有限元软件分析工具ANSYS建立了70T脉冲强磁体中电磁、温度场耦合分析模型,实现了磁场与温度场的计算,并通过有限元方法实现了脉冲磁体性能的优化。实验结果表明,磁体样机达到70T磁场水平。     

北京正负电子对撞机重大改造工程中超导四极磁体传热与流动计算

超导四极(SCQ)磁体是北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)的关键设备之一。本文对SCQ磁体恒温器进行稳定运行状态下传热和流动计算。计算得到了磁体在低温下的热负荷以及磁体恒温器内各组成部分的温度分布，并在此基础上，提出减小SCQ磁体热负荷的方法。比较计算了SCQ磁体采用超临界和过冷液氦两种冷却方式对磁体稳定运行的影响。     

多体平头环状永磁四极透镜与普通电磁透镜的性能比较

多体环状永磁多极系统场形的解析分析工作,我们是从1978年结合“八七”工程输运磁铁设计,陆续开展起来的。本文论述的主要是多体平头环状(即磁体内边缘是平直端面,外边缘是弧形)永磁四极透镜的二维场形分布及其与普通电磁透镜的性能比较问题。     

脉冲磁体中不锈钢筒对磁场的影响研究

建立脉冲磁体线圈与不锈钢筒之间电磁耦合分析模型,利用数值分析法,对不锈钢套筒对磁场波形的影响进行理论分析与计算.结果表明,不锈钢套筒增加了放电回路中的等效电阻,降低了等效电感,导致磁场到达峰值时刻的时间缩短,磁场峰值降低.壁厚20 mm的不锈钢筒,磁场峰值降低4.9%,磁场达到峰值时间缩短6.7%.实验结果与理论分析吻...     

用于加速器贮存环的超导二极磁体的研究

超导cosθ二极磁体被广泛应用于高能环形加速器中,其设计与工艺的成功直接影响到整个加速器的成功。文章对cosθ二极超导磁体进行了分析与研究,从定量的角度确认安排超导体位置的方法,对好场区内的多极分量有效地进行控制,从而设计出更理想的cosθ二极磁体。     

脉冲强磁体的概念性设计和行为仿真

本文对一个内径为10 mm、能产生60T场强、持续脉冲时间为10 ms的强磁体的相关参数进行了设计计算,并对该强磁体在不同脉冲电源条件下的电特性行为进行了仿真.     

脉冲强磁体中应力的有限元分析

提高脉冲磁场强度的主要障碍是磁体中巨大的应力,而脉冲磁体中应力的产生和作用过程比较复杂,要准确地计算出来很困难。采用有限元法对脉冲磁体中的应力进行分析,计算中全面考虑了预应力、电磁力、热应力等情况。通过计算,得出了,一些设计脉冲磁体的基本原则。     

永磁磁体设计的新进展

一、永磁磁体的应用随着高性能的永磁材料(如稀土钴、钕铁)制造工艺和永磁磁体技术的发展,永磁磁体的应用日益广泛。永磁磁体由于有不消耗电能、不需要冷却水或低温装置、维护方便、运行可靠、体积小巧等优点,尽管它也有磁场强度调节不够灵活及场强低于超导磁体等缺     

脉冲强磁体专用设计软件开发

在设计脉冲强磁体时,需综合考虑材料的电性能、热性能和机械性能,优化磁体结构,使其达到最佳。本工作开发的脉冲强磁体专用设计软件,不仅能准确计算放电过程、温度和应力分布,还能使用优化技术,寻找最佳磁体结构,提高磁体设计水平和效率。实验结果表明,软件分析结果与实验结果吻合。     

Magnet stage optimization of 5 kW multi-cusped field thruster

The multi-cusped field thruster is a unique electric thruster device, which has many advantages such as long lifetime, large-range thrust throttling ability, high thrust density, and low mass. The thruster employs several alternating polarity permanent magnets to create a periodic magnetic field with several cusps. Previous studies have indicated that the basic ionization and acceleration processes are directly related to the electron motion behavior, which mainly depends on the magnetic field characteristics. The magnet number and magnet stage length are two key magnetic field parameters that have important effects on the thruster performances. In this paper, both the magnet number and magnet stage length parameters are studied for the optimization of a 5 k W multi-cusped field thruster. The results indicate that the three-stage thruster has a better electron confinement than the two-stage thruster. It has lower ion energy loss at the wall, and shows a higher ionization rate. Therefore, the three-stage magnetic field is a superior magnetic field configuration. Besides, the three-stage magnetic field simulation results indicate that an optimal accelerating electric field distribution and ionization region distribution could be obtained when the magnet length ratio is 78:25:20.     

智能化回旋加速器主磁铁CAE系统的研制及应用

阐述了一种回旋加速器主磁铁的CAE方法,基于该方法在VAX—11/780上所形成的CAE系统,具有可移植性好的特点,目前已成功地移植到PC—386微机上。智能化的CAD工作,在专家经验知识库的帮助下,使一般的设计者,也能得到高水平的磁铁结构;磁场分析基于多次考验过的磁场数值计算程序,束流动力计算经过实际考验;CAM工作是根据现有数控车床的具体要求,将设计结果转换成必要的加工数控数据,并能根据实际测磁结果,以形成等时性磁场为目标,计算出叶片修改量并输出数控数据,指导整个磁铁加工过程。应用该CAE系统设计的回旋加速器主磁铁,结构与目前国际上回旋加速器的结构十分接近,运行功耗有所下降。     

氧负离子潘宁源的实验研究

文章涉及用袖珍永磁潘宁源产生毫安级氧负离子束的实验研究。给出了磁场、不同阴极材料及源的离子发射孔对引出氧负离子束的影响。目前,该类型离子源已成功地用于正负氧离子同时加速的1MVISR RFQ加速器上。     

SFC引出磁通道

在原有的ＨＩＲＦＬＳＦＣ引出系统基础上，设计了两个无线圈磁通道。一个通道将ＳＦＣ边缘场改变成正梯度的线性分布场，使引出束流在径向聚焦；另一个通道屏蔽一部分边缘场，使引出束向大半径方向偏转；此外，还设计了１２０°对称的假磁通道，以平衡磁通道给ＳＦＣ带来的一次谐波扰动场。实际的测磁结果表明，磁通道达到了设计的理论要求。此设计完善了ＳＦＣ束流引出系统。     

电子回旋共振离子源永磁体的优化设计

对永磁电子回旋共振(Electron cyclotron resonance,ECR)离子源磁场运用Poisson程序进行了模拟计算,将模拟计算结果和测量结果进行了比较.依据计算结果,设计加工了NdFeB(钕铁硼)永磁体,得到了比较好的磁场场形,并在ECR离子源调试中获得了较强的束流.     

两极磁铁边缘场测量

对于扇形磁铁边缘场分布早已有人作了许多工作,一般可表示成指数形式,对于带有屏蔽套的边缘场也已经作了比较细致的工作。尽管如此,还是很难将磁边缘场预先做到准确的描述,因为它总是和具体的磁路结构联系在一起。因此,一般都需在磁铁建成后进行测量。 一般情况下,边缘场的工作都是测量磁中心平面上的边缘场滑中心线分布。如果磁路的对称性较好,或者对粒子运动分析的要求不高,只测量中心平面上沿中心线的边缘场分布就     

快中子反应堆非能动停堆系统中控制棒驱动杆磁性连接件的设计与有限元分析

为确保快中子反应堆的安全运行,提出了一种非能动性的智能触发停堆系统,完成了对该系统中的永久磁铁的设计,采用ANSYS软件对永久磁铁进行热分析并进行安全评估,验证了该系统的安全性和有效性.     

Design prospect of remountable high-temperature superconducting magnet

The remountable (mountable and demountable repeatedly) high-temperature superconducting (HTS) magnet has been proposed for huge and complex superconducting magnets in future fusion reactors to fabricate and repair easily the magnet and access inner structural components. This paper summarizes progress in R&D activities of mechanical joints of HTS conductors in terms of the electrical resistance and heat transfer performance at the joint region. The latest experimental results show the low joint resistance, 4 nΩ under 70 kA current condition using REBCO HTS conductor with mechanical lap joint system, and for the cooling system the maximum heat flux of 0.4 MW/m² is removed by using bronze sintered porous media with sub-cooled liquid nitrogen. These values indicate that there is large possibility to design the remountable HTS magnet for fusion reactors.