通电螺线管磁场演示仪的制作

<正> 在初中物理教学中,电流产生磁场是一个抽象的概念。这个 抽象的概念给教学带来一定的难度。通电螺线管磁场演示仪可使 抽象的概念具体化、形象化,它采用不同颜色的发光管显示电流 和磁场。     

螺线管结构参数对脉冲磁场的影响

研究了线圈间距、匝数、个数以及不锈钢套筒对脉冲磁体产生磁场的影响规律。在储能电容和电压不变的前提下,研究结果表明：增加线圈间距会导致磁感应强度降低,磁力线包络增大,但总电流达到峰值时刻减小;增加线圈匝数,峰值电流明显减小,会降低磁感应强度,但有利于抑制磁力线包络;增加并联线圈个数,有利于产生较长的均匀区,但是在供能一定的条件下,磁场强度有所降低,同时总电流达到峰值时刻减小。总体来看,在一定均匀区长度的设计要求下,减少单个线圈匝数,增加并联线圈个数,能够得到磁感应强度更大、均匀性更好的磁场,但要考虑线圈承载电流的能力。另外,不对称的阴阳极金属结构会导致磁场不对称分布,且磁感应强度达到峰值时刻要晚于总电流达到峰值的时刻。     

用相移零电压开关设计的磁场电源

介绍了一种为雷达高频发射管聚焦线包而设计的磁场稳流电源.这种电源使用了相移零电压开关变换技术,减少了开关损耗,可获得大于90%的变换效率,实验样机的额定输出电流为400A,电压约为10V,效率为92%,长期稳定度优于1‰.     

有限长通电螺线管空间磁场分析

分析比较了两种求解有限长螺线管空间磁场分布的方法.有限长通电螺线管在一些工程问题中有重要的应用,第一种为线圈叠加方法,通过求解多个直流环形线圈磁场叠加求解空间磁场分布;第二种为通电圆柱体方法,把螺线管考虑成一空心表面电流密度均匀分布的通电圆柱体.最后通过两种方法计算有限长通电螺线管空间的磁感应强度分布,推导出了磁场求解公式,并绘出其空间分布图.虽然第二种方法在运算时间上要比第一种方法长,但是第二种方法更具优势,这种方法可以推广到多层螺线圈及任意位王螺线圈空间磁场的分布求解中.经过反复仿真计算,得出结论:管子越长,两种方法结果越接近.     

低引导磁场相对论返波管振荡器设计

从线性化的Vlasov方程出发,研究了相对论返波管中产生的微波功率与磁场的关系,给出了低引导磁场相对论返波管振荡器的设计准则;设计了一个高效率的高功率返波管振荡器,通过采用过模的分段、非均匀慢波结构,实现器件的高效率、高功率运行,同时通过在慢波结构末端添加部分反射腔来降低引导磁场强度.当引导磁场强度为0.6T、电子能量和束流分别为800 keV和7.6kA时,采用2.5维Particle in Cell(PIC)程序模拟得到频率为9.6 GHz、功率为1.85 GW的微波输出.     

考虑螺距时椭圆截面螺线管电流磁场的空间分布

用数值模拟方法,分析计算了疏松型椭圆截面螺线管电流的磁场与螺距、长宽比、管内位置的关系。计算结果表明,当螺距较大时,其磁场分布与密绕螺线管电流的磁场分布相差很大,磁场在空间各个方向都有分量,螺距越大,螺线管越短,垂直于螺线管轴线方向的磁场分量越强;但当螺距较小、螺线管越短较强时,其磁场与密绕螺线管电流产生的磁场基本相同,可用密绕螺线管电流的磁场近似。     

基于超级电容储能方式的秒级磁场

针对高功率微波(HPM)源的引导磁场需求,设计并研制了一套基于超级电容储能方式的秒级脉冲磁场系统。首先简要说明了基于超级电容储能方式磁场系统的基本原理和计算方法,接着详细讨论了超级电容磁场电源设计和对应的螺线管磁场线圈设计,最后通过模拟和实验验证了储能型磁场系统可以输出秒级磁场脉冲,满足高功率微波磁场需求。结果显示,超级电容脉冲磁场输出稳定,磁场位形较好,比较适宜于高功率微波源系统的外加磁场系统。最后分析了设计和仿真过程中的问题并展望了此类技术的应用前景。     

无引导磁场电子流的空间电荷波

本文导出了无外磁场电子注在等离子体约束下其上传播的空间电荷波波动方程，详细讨论了该条件下的波特性，并对等离子 频率降低因子进行了分析。研究了离子体填充状况空间电荷波性质影响甚大，选择等离子体填充因子对空间电荷波性质进行适当的控制。     

一种新型径向磁浮轴承结构设计与磁场计算

在传统径向电磁轴承中,由于各电磁铁之间磁路相通而使磁场存在相互耦合,这将影响转轴的控制精度和动态响应,为此,提出一种新型的磁铁结构,解决了磁路耦合问题,并缩短了磁路长度.此外,当转子旋转时,磁场极性变化将使转子中产生涡流,此涡流将改变电磁轴承气隙回路中的磁场.利用ANSYS有限元分析软件,以实验样机系统为例,进行了相应的分析和计算.结果表明,随着转速的增加,涡流场将向磁极的后缘和表面集中,电磁吸力减小,而磁阻力增加.实际应用中应尽量选择相对磁导率较大而电导率较小的转子材料.     

磁饱和放大器及其应用

本文通过介绍磁饱和放大器的原理以及ＰＣ电源和ＭＡ电源在各种负载下的比较试验来说明一种最新磁饱和放大器及其在开关电源中的应用情况。它彻底解决了开关电源多路输出大电流、高精度的稳压问题，为工业控制计算机系统，特别是１６位系统的高精度电源开发奠定了基础。     

厚膜永磁阵列表面磁场分布研究

厚膜永磁阵列是近年来 MEMS器件中的重要材料之一 ,研究其表面磁场分布对实际应用中永磁阵列单元几何尺寸的设计具有重要指导作用。文中建立了厚膜永磁阵列表面磁场分布的计算模型 ,并得到了永磁阵列表面磁场分布。结果表明永磁阵列表面磁场呈周期性分布 ,与磁体单元高度、宽度以及磁体单元间隔密切相关。     

大型疏绕螺线圈组磁场的仿真与测试

为解决低频强磁场模拟试验设备中磁场发生线圈为一大型疏绕螺线圈组,其磁场分布无法利用现有的适用于密绕情形公式进行计算的实际问题,采用Ansys仿真对其磁感应强度及其均匀性进行了计算和分析,并结合试验测试进行了验证。研究结果表明,低频强磁场模拟试验系统为相关技术指标和磁场受试空间的确定提供了直接依据。     

一种新型磁芯螺线管微电感的设计与优化

利用HFSS仿真软件对一种基于电感耦合的新型磁芯螺线管微电感进行设计,并优化得出其结构参数,该电感尺寸为7 mm×6.6 mm×0.44 mm。利用Agilent E4294A射频阻抗/材料分析仪对微机电系统(MEMS)工艺实现的该新型螺线管微电感进行了性能测试分析。测试结果表明：该电感在1 MHz~20 MHz频率范围内保持较高的电感值和品质因数Q,测试结果与仿真结果较好的吻合,电感值是相同几何结构参数下空心电感的16倍以上,在10 MHz频率时,微电感的电感值为1.17μH,Q值达到50。     

微波ECR大面积磁场的模拟与设计

针对ECR大面积磁场的模拟和设计。在了解ECR磁场的构成的基础上,通过模型推理和实测修正得到小磁块的场强分布函数,进而得到叠加磁场的场强分布函数。然后通过编程,用软件实现对ECR大面积磁场的模拟,进一步优化了磁场的设计,证实该磁场可用于实现高质量ECR等离子体源。     

磁偏转质谱计高压扫描电源的设计

文中针对磁偏转质谱计用高压扫描电源的应用需求,设计了一种可靠性较高的适用于卫星用磁偏转质谱计的高压扫描电源电路,详细论述了总体电路设计、串联调节母线设计、倍压整流电路设计、变压器设计等,最后进行了仿真和测试,给出了结论。     

工频磁场感应线圈校准

介绍电磁兼容抗扰度试验中,常用的工频磁场感应线圈及工频磁场发生器的基本原理和相应的校准方法,并对校准结果和校准过程中遇到的问题进行了详细分析.     

一种新型的磁悬浮轴承磁场均匀性测试仪

设计了一种由微处理器控制的新型的磁悬浮轴承均匀性测试仪,采用集成霍尔传感器获得磁感应强度的信号,采用AD574完成信号的采集,微处理器采用STC89C51X系列,对测量的结果进行采用独立的模块进行显示和存储。由于霍尔传感器和放大器均为线性元件,整个系统的线性度较高,测量误差可以控制在测量最大值的2%左右。     

磁场条件下的网络控制高压电源

文中介绍了一种高压电源的网络模型,对该网络的结构、控制和通信原理进行了分析,通过该网络可以对电源进行控制和操作,提高了电源的智能化水平。