摘要：基于二维有限元算法使用COMSOL软件对圆形复合式磁控溅射阴极的磁场进行了计算,结合Matlab优化工具箱分别采用遗传算法和模拟退火算法对圆形复合式磁控溅射阴极的结构进行优化,得到靶材利用率达到最大的最优结构.对得到的最优化磁控阴极,基于自洽粒子模拟方法,使用VSim软件对不同工况下的放电特性进行了模拟.研究发现随着磁场非平衡度的增加,阴极表面电势降落最大的位置和等离子体聚集的位置,沿着阴极表面外沿不断向阴极中心移动,阴极表面磁场的强度不断减小.随着磁场非平衡度的增加,等离子体密度先增加后减小,鞘层厚度先减小后增加,等离子体的密度和鞘层厚度不仅与磁场非平衡度有关,而且与磁场强度有关.最后根据粒子模拟的结果,对复合式磁控阴极的靶材刻蚀深度进行了研究.研究发现,在优化前后靶材的刻蚀范围从60 mm扩展至整个靶面,极大地提高了靶材利用率.

摘要：采用模拟冲击法研究了铁磁材料在300和77 K环境下的磁性能。以电工领域常用的铁磁材料DT4、1J22、2Cr13和非晶FeSiB为研究对象。结果表明,在液氮环境下,DT4、1J22、2Cr13和非晶FeSiB的饱和磁感应强度均略有增加,其中非晶FeSiB的饱和磁感应强度增幅最大为5.3%; DT4、非晶FeSiB和2Cr13的矫顽力增幅较大,DT4的矫顽力增幅为106%,而1J22的矫顽力减小了1.7%;频率为50 Hz时,在液氮环境下DT4的损耗相比室温急剧增加,增幅达263.2%,非晶FeSiB和2Cr13的损耗相比室温略有增加,而1J22的损耗相比室温变化不大。最后,以超导线圈激磁的强磁场磁控溅射阴极的磁场计算为例,在铁芯结构相同的情况下,采用1J22作铁芯的磁控阴极靶面磁场水平分量的最大值为0.2344T,相比2Cr13作铁芯磁场水平分量最大值增加了14.8%。有关铁磁材料的低温磁性能研究可以为超导电磁装置的铁芯磁路设计提供依据。

摘要：提出了电动汽车无线充电枪概念。考虑到高温超导线圈的品质因数高于铜线圈,在提出的电动汽车无线充电模式中采用高温超导线圈作发射线圈,铜利兹线圈作接收线圈。在COMSOL中建立超导发射线圈恒流模式下与铜利兹接收线圈的二维磁场-电路多场耦合模型,仿真分析了系统功率及传输效率随接收线圈半径的变化规律,以及发射线圈、接收线圈不同半径比下,系统功率及传输效率随负载电阻的变化规律,为电动汽车无线充电系统的具体参数设计提供了依据。

摘要：随着第二代高温超导带材的性能不断提高和商业化供应,基于YBCO材料的超导电力技术应用研究也在逐步向多领域深入进行。超导带材的大电流冲击性能对于超导电缆的短路电流冲击耐受能力、电阻型限流器的限流性能等有着直接的影响。以不锈钢加强型超导带材样品为研究对象进行了实验研究,并对常压液氮浸没环境中,不同冲击时长、不同冲击电压条件大电流冲击过程中温升、冷却时长等特性开展了实验研究,总结了温升与冲击时长、冷却时间的关系和规律。实验是以超导限流器用超导带材为研究对象进行的。超导带材在故障电流下的发热量及其散热结构设计将成为超导电缆、超导限流器等超导电力装置设计成功与否的关键。