磁偶极子电磁场计算及仿真

在对称线圈上施加强脉冲电流,在脉冲电流的激励下,线圈中产生感应脉冲磁场,从而实现同极性磁场撞击.在撞击过程中,磁能会以一种波的形式激发出去,从而产生激磁波.激磁波是一种磁性波,其能量主要通过磁场的变化进行传递.利用有限元的方法对对称线圈的内部外部分别进行仿真,讨论并分析了点磁场在空间和时间上的变化.     

对称强磁场产生装置设计及磁场仿真

在对称线圈上施加强脉冲电流,在脉冲电流的激励下,线圈中产生感应脉冲磁场,从而实现同极性磁场撞击.在撞击过程中,磁能会以一种波的形式激发出去,从而产生激磁波.激磁波是一种磁性波,其能量主要通过磁场的变化进行传递.利用有限元的方法对对称线圈的内部外部分别进行仿真,讨论并分析了磁场在空间和时间上的变化.     

基于通电空心线圈的脉冲磁场分析

基于通电空心线圈,运用有限元分析软件以及自行搭建的磁场测量装置研究了激励信号频率、线圈外径对线圈中轴线中点处的磁感应强度的影响,以及在频率时变脉冲信号激励下,线圈中轴线中点处磁感应强度的实时变化。结果表明,线圈中轴线中点处的任意周期内的磁感应强度的均方根值随激励信号频率和线圈外径的增加而减小,仿真分析结果与实测结果的变化规律一致,且与理论分析的结果相同,相对误差在3%以内。在频率时变脉冲信号激励下,仿真与实测的线圈中轴线中点处的磁感应强度变化趋势一致,相对误差在5%以内。     

Lamb波频散特性的数值仿真研究

Lamb波频散特性是进行超声波损伤检测的前提,采用窄带脉冲信号作为激励信号产生Lamb波,并在matlab环境下采用二分法对Lamb波的瑞利-兰姆频率方程进行了数值仿真,绘制了Lamb波在复合材料层合板中传播的频散特性曲线并分析了其特点,为超声波无损检测提供了重要的参考依据。     

激励信号类型及周期对线圈聚焦和检测深度的影响

激励信号类型与周期选取是影响瞬变电磁法(TEM)系统检测能力的重要因素。利用时域有限元积分方法对不同激励信号进行仿真,通过发射线圈磁场分布特性与同等深度处磁聚焦效果的对比、分析,确定激励信号类型;根据探测深度与灵敏度依赖于激励信号周期的特性,确定激励信号的最小周期。以此周期为下限,在不同周期下进行仿真,得到接收线圈回波信号变化图与同等深度处的磁通量变化曲线图,对比分析,最终确定周期为500 ms的矩形脉冲作为激励信号较为合适,更有利于磁场能量聚焦与传播的深度。最后对不同厚度的钢板进行仿真,分析回波信号与钢板厚度的关系,为实际瞬变电磁探测系统设计提供理论依据。     

探地雷达最优工作信号与脉冲波形畸变的整形技术

利用信号检测理论，在雷达接收天线端信号的信噪比最大时，推出浅层地下目标探测雷达的工作信号形式是基带脉冲。该脉冲波是媒质参数、目标特性和目标埋深的函数。脉冲波在有耗媒质中传播时，既要引起幅度的衰减又要产生波形失真。通过分析波形失真的原因，提出了一种对失真波形进行整形的方法。     

圆锥螺旋天线的脉冲信号发射色散特性与数值仿真

圆锥螺旋天线是一种宽频带天线.然而,由于存在色散问题,使得发射的信号发生扭曲,对于加载的宽频带脉冲信号,通过该天线发射出去的并不是与激励相类似的脉冲电磁波,而是一个振荡波.基于时域有限差分法(FDTD)对圆锥螺旋天线进行了仿真,验证了该天线脉冲发射时不同频率分量信号所对应的天线有效作用区域特性,分析了近场和远场的电磁波波形,由此来阐述圆锥螺旋天线的色散与发射特性.仿真得到的结果,对于指导天线设计与相关试验具有一定意义.     

有耗媒质中目标瞬态谐振特性实验测量与分析

目标识别是雷达探测领域研究的难点问题，本文利用无载频脉冲探地雷达系统对有耗媒质中细长导线状和环状金属目标的瞬态散射特性进行了实验测量，并利用极点展开理论对谐振现象的产生给予了分析和讨论。在瞬态脉冲激励下，有耗媒质中的目标能够产生外部振荡现象，目标谐振时雷达接收信号的幅值比非谐振时大得多。谐振信号的产生与目标形状和特性、媒质参数、激励脉冲的宽度和天线极化特性等因素有关。     

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。     

FD—TD法分析埋地目标对基带脉冲波的电磁散射特性

本文利用ＦＤ－ＴＤ法分析了埋了埋地目标对基带脉冲波的电磁散射问题。在推出有耗媒质中ＦＤ－ＴＤ法代公式和吸收边办条件的基础上，对基带脉冲波在有耗媒质中的传播特性和埋地目标的电磁散射特性分别进行了较为详细地讨论。给出了部分目标的回波堆积图，并对探地雷达的探测性能与媒质特性、目标特性的关系进行了分析。     

透射电子显微镜原位磁场双倾样品杆的研制

本文简述了透射电镜磁场双倾样品杆的设计方案,展示了Philips/FEI透射电镜磁场双倾样品杆的研制成果.利用该样品杆可以产生100 Oe的连续磁场,也可以产生140 Oe以上的瞬间磁场.通过“U”型磁组件和样品杯的巧妙设计,尽可能的减小了电子束在横向磁场中的偏移量.     

方形亥姆霍兹线圈磁场系统均匀性分析

方形亥姆霍兹线圈用于模拟零磁场或量程范围内的任意大小和方向的磁场,其磁场均匀区与线圈结构尺寸有关。为了得到其磁场均匀区与结构尺寸的关系,构建了方形亥姆霍兹线圈的数学模型,导出了线圈内部任意点的磁感应强度矢量表达式,得出了输出电流与产生磁场大小的对应关系,利用程控恒流源和磁强计跟踪补偿动态地模拟出稳恒磁场,对系统产生的磁场的均匀区进行了测定,分析表明,理论计算与实验结果有较好的一致性。     

Fabrication of HTS dc Bias Coil for 35 kV/90 MVA SFCL

Abstract---For a saturated iron core fault current limiter, superconductor is the only suitable material to make the dc bias coil, especially when the device is used in a high voltage power grid. Commonly, superconducting wires are used to wind the dc bias coil Since the performance of the wires changes greatly under magnetic fields, the calculation of the field spatial distraction is essential to the optimization of the superconducting magnet. A superconducting coil with 141000 ampere-turns magnetizing capacity made of 17600 meters of BSCCO 2223 HTS tapes was fabricated. This coil was built for a 35 kV/90 MVA saturated iron-core fault current limiter. Computer simulations on magnetic field distribution were carried out to optimize the structural design, and experiments were done to verify the performance of the coil The configuration and the key parameters of the coil will be reported in this paper.     

Fabrication of HTS dc Bias Coil for 35kV/90MVA SFCL

For a saturated iron core fault current limiter, superconductor is the only suitable material to make the dc bias coil, especially when the device is used in a high voltage power grid. Commonly, superconducting wires are used to wind the dc bias coil. Since the performance of the wires changes greatly under magnetic fields, the calculation of the field spatial distraction is essential to the optimization of the superconducting magnet. A superconducting coil with 141000 ampere-turns magnetizing capacity made of 17600 meters of BSCCO 2223 HTS tapes was fabricated. This coil was built for a 35kV/90MVA saturated iron-core fault current limiter. Computer simulations on magnetic field distribution were carried out to optimize the structural design, and experiments were done to verify the performance of the coil. The configuration and the key parameters of the coil will be reported in this paper.     

Magnetic-field transducer based on closed-loop operation of magnetic sensors

A high-sensitivity magnetic transducer able to sense magnetic fields from dc up to tens of kilohertz is analyzed in this paper. The system is based on a ing field coil fed by a current on the basis of the residual field, sensed by a magnetic sensor (Hall or magnetoresistive) placed in the coil center. In this way, the coil current proportionally represents the external field component along the coil axis, and it can be easily converted in a voltage signal by a series resistor. Then, a one-axis Gauss meter can be readily obtained. The sensitivity and the bandwidth of the overall system are discussed by a transfer function analysis. A hardware prototype has been realized, and significant test results are shown by means of a reference magnetic-field-generation setup. Useful guidelines for the overall system design are given.     

MWECR CVD系统中磁场梯度对a-Si∶H薄膜沉积速率的影响

为了定量地得到磁场梯度对a-Si∶H薄膜沉积速率的影响,对单磁场线圈分散场MWECR CVD系统等离子体室和沉积室中用三种方法得到的磁场形貌进行了研究.通过洛伦兹拟合的方法定量地得到了这些磁场形貌的磁场梯度.结果表明,样品台下面放置钐钴永磁体并使磁场线圈电流为137.7A时其衬底附近磁场梯度值最大,样品台下面无钐钴永磁时,磁场线圈电流分别为137.7A和115.2A的磁场梯度值依次为次之和最小.制备a-Si∶H薄膜时,在衬底附近具有高的磁场梯度值可以得到高的沉积速率.通过红外吸收谱技术分析,虽然样品台下面放置钐钴永磁体并使磁场线圈电流为137.7A下能得到最大的沉积速率,但是沿样品台半径方向沉积速率呈现很明显的不均匀分布.     

磁性液体强化扬声器音圈散热的实验研究

实验将封有聚α-烯烃合成油基磁性液体的两玻璃管放置于磁场中,研制了磁性液体在均匀磁场中瞬态双热线导热 系数的实验测量装置,测试发现磁性液体的导热系数在均匀磁场中随磁场强度的增大而显著增大.研制了恒压法在线实时 检测扬声器音圈温升的测量装置,评价了在同一工况下空气和磁性液体对扬声器音圈温升的影响,测量发现磁性液体能显著 ...     

法拉第磁光效应法测量强脉冲磁场

介绍法拉第磁光效应法测量强脉冲磁场的装置和测量原理,给出了由测量波形推算磁场的详细方法,并将测量结果与微分环法测的结果进行了比较。     

提高高精度光纤陀螺磁场适应性的方法研究

光纤环在磁场中产生磁致非互异性误差,成为制约高精度干涉型光纤陀螺（以下简称高精度光纤陀螺）应用的主要因素之一,而误差与磁场强度、光纤扭转率有关。由于光纤扭转导致的光纤环磁场灵敏度达到10 (°)·h?1·Gs?1以上,即使采用坡莫合金对磁场屏蔽,屏蔽效能仅能达到30 dB左右,难以满足高精度光纤陀螺的应用需求。文中通过等效电路模型和有限元仿真分析了屏蔽材料连接缝隙对屏蔽效能的影响,通过公式计算了扭转率对磁场灵敏度的影响。根据分析,提出了将屏蔽材料由螺钉连接改为激光焊接并对光纤进行退扭的改进方法。通过光纤退扭,光纤环磁场灵敏度降低了89.3%;通过对连接缝隙激光焊接,屏蔽效能由 31 dB 提高到 64 dB以上,磁场灵敏度由 0.026 5 (°)·h?1·Gs?1 降低到了 0.000 4 (°)·h?1·Gs?1以下,且变温环境下陀螺零偏稳定性提高了7.5%以上。改进措施能够提高光纤环在磁场和温度环境下的精度,满足高精度光纤陀螺性能要求。