一、具有大区域均匀场强的磁体（论文文献综述）
谢俊鹏[1]（2006）在《完全开放式核磁共振成像磁体的优化设计》文中研究表明磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）系统由磁体系统、谱仪和计算机三大部分组成。其中磁体系统包括主磁体、梯度线圈和射频线圈。主磁体是MRI系统中最大、最重的部分,成本也相当高。目前医学应用中,磁共振成像系统多为传统的“磁体包围样品”结构,这种MRI系统结构的特点是成像区域体积大、磁场均匀度高、成像速度快。但其主磁体体积庞大,且整套设备价格昂贵,并不利于MRI系统在中小医院的普及。而且,成像区域被封闭在磁体内部,限制了MRI在介入式治疗和手术中的使用。本文设计了一种完全开放式的MRI磁体结构,成像区域位于磁体的外部,这种具有单边结构特点的磁体与传统的MRI系统磁体结构不同,配合使用特殊的成像原理,可以满足介入式治疗对MRI成像的要求。这种主磁体结构的磁体体积小、重量轻且价格低廉,有利于MRI系统在基层医疗机构的普及。 本文首先对完全开放式MRI主磁体设计的关键问题及难点进行了分析,探讨了其可能的磁体结构设计方法;接着应用电磁场基础理论和数学论证了构建这种MRI磁体的可行性;然后根据磁场基础理论及磁偶极子对模型理论等基本电磁场原理,提出一种设计MRI单边主磁体初始结构的方法。为了使设计出的磁体结构满足医用MRI应用的要求,本文首先对初始结构进行了改进,添加了补偿结构,接着采用表面响应模型与遗传算法相结合的混合优化算法,对改进后的设计结构进行了形状优化。数值仿真结果表明,最终的磁体结构其成像区域的场强及磁场均匀度这两个参数值已经接近医用磁共振成像的需要。
窦艳[2]（2019）在《基于超极化3He气体的肺部低场磁共振成像设备的研发》文中研究说明MRI技术由于其多参数,无辐射,能反复、动态、连续地观察组织生理和病理变化过程,功能之强大,已经得到广泛认可。但肺部作为气体交换器官含水量极少,氢质子密度仅为其它组织的十分之一,传统的磁共振技术对于肺部成像无能为力（黑洞）。如何把MRI技术引入肺部成像诊断,已成为很多科学家多年探索的课题。为了弥补肺部乏水的缺陷,我们引入惰性气体3He作为造影剂,先通过自旋交换光泵浦（SEOP）技术使3He极化,然后将极化了的3He气体吸入肺部待检,克服了传统磁共振技术难以进行成像的困难,由于极化与磁场强度无关,所以在低场情况下不仅可得到肺部结构的空间信息,还可以得到肺部的功能信息,就目前来看,在肺部功能成像方面具有独特的优势。本文基于超极化3He气体人体肺部成像展开工作,研制了人体肺部专用超低场开放式磁共振系统,具体内容如下:基于搭建的一套3He极化装置平台,完成极化3He气体到用于人体肺部实验过程中的过渡工作,并对工作中涉及的装置进行了改进创新,包括对开放式极化腔主支管的设计与制作,抽真空充气管路的设计与制作,极化3He气体提取装置的设计与制作以及对极化3He气体的便携式储存与回收利用装置的设计。为了实现超极化3He气体肺部磁共振成像,本课题设计并研制了一套专门应用于超低场肺部成像的磁共振系统,该系统主要分为主磁体部分,梯度部分,射频部分以及软件部分等四大部分:（1）主磁体部分根据磁路定理和电磁场理论方法,设计了双平面开放式永磁型结构,以获得600 GS静磁场。（2）采用目标场法分别对纵向和横向梯度线圈进行设计,用于得到x,y和z方向的梯度场。（3）射频部分作为磁共振系统的信号枢纽,分为发射信号的发射部分和接收信号的接收部分。发射线圈采用新颖的电磁场—射频电路联合仿真方法（以下简称场路结合仿真方法）,首次设计并提出了多通道1H/3He双核正交发射线圈阵列,并在理论上采用毕奥—萨伐尔定律与粒子群（Particle Swarm Optimization,PSO）算法相结合的方法对结构进行优化,以期得到不同共振频率下清晰的成像图像。考虑到肺部位于人体的位置及尽可能得到高的信噪比,接收线圈采用多通道表面线圈结构,用以实现对磁共振信号采集。（4）软件部分根据超极化3He气体肺部成像时必须快速成像的特点,选用快速FLASH序列,旨在几十秒内完成肺部图像的采集与重建,与此同时,还论述了几类最适用于肺部成像的方法。目前已通过电磁仿真软件和测量仪器完成对各个部分性能参数的验证。
房震[3]（2018）在《40T混合磁体中外超导磁体结构性能仿真分析》文中研究说明40T混合磁体装置是国家“十一五”重大科技基础设施项目——稳态强磁场实验装置中最关键的装置。它的建成为凝聚态物理、化学、材料科学、地球科学、生物学、生命科学和微重力等学科的前沿研究提供宝贵的强磁场平台,也是我国的强磁场水平跻身于世界先进行列重要标志之一。本论文主要通过有限元仿真计算对外超导磁体中结构部件从力学、热学、电磁学等方面进行了仿真分析。首先,本论文通过2D建模对在三种工况下的超导线圈内的铠甲和绝缘材料进行力学性能仿真分析并根据ITER结构设计相关准则进行校核。再通过三维建模结合等效参数预测理论和有限元分析子模型方法对超导磁体中铠甲进行力学性能分析,并将分析结果与二维分析结果对照比较。然后,本论文对液氮冷却的80K冷屏进行了热学分析和自重下的力学分析,讨论了多层绝热对冷屏降温的必要性。接着通过有限元仿真计算分析了在极端工况下混合磁体测试过程中出现的无氧铜冷屏内筒膨胀破裂的原因,再基于分析结果重新设计并校核新冷屏内筒。最后,本论文通过电压驱动和电动势耦合的方法结合非等面积电流分配法模拟仿真了水冷磁体掉电、超导磁体失超过程中超导磁体、水冷磁体与冷屏内筒三者之间通过互感相互作用的过程。并定性说明了在掉电和失超过程中内冷屏的存在对超导磁体和水冷磁体的影响。
杜俊杰[4]（2016）在《基于LPT的高均匀度超导磁体匀场优化设计及磁场质量研究》文中认为高均匀度超导磁体用于诸如磁共振成像、离子阱、粒子谱仪等设备,磁场的均匀性决定了设备的成像质量或测量精度,因此一套高精度、快速并且适用性强的匀场设计方法和磁场质量分析方法尤为重要。本论文基于中国科学院近代物理研究所（IMP）的兰州潘宁离子阱（LPT）超导磁体项目,对高均匀度超导磁体的匀场系统设计及磁场质量分析进行了研究。首先,在有源匀场设计方法的研究方面,通过有源匀场传统解析法与线性规划方法的设计比较分析,提出了基于解析法的粒子群优化算法（APSO）用于设计匀场线圈。该方法解决了传统解析法对于非中心区域匀场能力不足的问题,并且设计方案更符合实际工况;相比线性规划算法消除了线圈电流近似舍入误差,并且计算速度更快。将专业磁场仿真程序与通用平台结合,提出一种用于匀场线圈设计的自动化实现方法,适用于快速匀场设计;据此使用C#语言及Windows Form平台编写了一套匀场线圈设计软件,软件内置多种算法可进行对比设计。其次,在磁场质量研究方面,分析了多种误差来源对于LPT磁体的影响。采用比恩模型计算持续电流对高均匀度磁体的影响,发现部分球谐分量也存在磁滞效应。分别采用蒙特卡罗方法和有限元软件分析了线圈几何形状和低温材料磁性的影响。验证了磁体同步优化设计的必要性,并引入粒子群优化算法对LPT主磁体实现跟踪优化绕制,还利用该算法设计了多种类型磁体线圈。最后,进行了LPT磁体的匀场系统设计、分析与测试。采用积分方程程序Radia分析了匀场片间的耦合效应,证明其对主场的影响可以忽略;研究了匀场片厚度和阵列密度的影响;设计、加工并测试了LPT磁体的无源匀场系统。利用编写的自动化软件设计出超导匀场线圈及室温匀场线圈方案;提出利用带材绕制匀场线圈的方案并分析了其磁场质量;绕制了有源匀场线圈并完成了测试。
党方超[5]（2017）在《Ku波段径向线相对论速调管研究》文中提出追求更高功率、更高效率、更高频段、更长脉冲宽度（100 ns）始终是高功率微波（High Power Microwave,HPM）领域的重要发展方向,目前,已有的高功率微波源向高频段拓展时（如Ku波段）,由于器件尺寸的减小,几乎均遇到射频击穿、脉冲缩短、收集极烧蚀等问题,并且该类问题在长脉冲平台和重复频率运行条件下更为明显。此外,HPM技术的进一步发展对HPM产生器件的尺寸、重量等外观参数提出了更高的要求,受HPM系统应用背景的牵引,紧凑型、小型化、高能量效率的微波源备受青睐。为此,本文基于径向线高频结构,提出了一种径向线相对论速调管的技术方案,能够在高频段兼顾高功率容量、高束波互作用效率,同时,其空间电荷效应低,轴向结构紧凑,所需导引磁场强度低且磁场利用率高,有利于永磁包装小型化设计。本文以理论分析、粒子模拟和实验验证相结合的手段对该技术方案进行了系统研究,重点突破了径向辐射状强流电子束均匀发射与稳定传输、径向线结构高效率束波能量转换、器件永磁包装小型化设计等关键技术,研制出了GW级的Ku波段径向线相对论速调管振荡器（Radial Line Relativistic Klystron Oscillator,RL-RKO）,为该技术方案的进一步发展奠定基础。论文主要研究内容和结论如下:理论分析了径向电子束传输过程中的物理问题,为获得较高质量径向电子束提供理论依据。分析了径向线结构的空间电荷效应,空间极限电流与半径近似呈正比例关系;推导了磁聚焦径向辐射状电子束的包络方程,得到径向电子束的运行轨迹包络;建立了径向束发射与传输模型,分析了径向电子束在二极管区域的自磁绝缘效应,自磁绝缘效应将导致电子束沿轴向向下游偏移,偏移量由导引磁场强度和二极管电压电流参数共同决定;对径向束传输过程中的扭曲不稳定性进行了分析,该不稳定性主要由电子束发射的角向不均匀引起。研究了径向线谐振腔束波互作用相关理论,为径向线HPM产生器件设计提供理论依据。利用场匹配法推导了径向线单谐振腔的谐振特性,证实径向线TM01模式具有“体波”特征;利用单粒子运动理论,推导了径向电子束的耦合系数与径向线结构的空间电荷波色散关系;基于空间电荷波传输理论,推导了径向线相对论速调管放大器（Radial Line Relativistic Klystron Amplifier,RL-RKA）的小信号理论,可近似预测输入腔的基波调制电流分布。对Ku波段RL-RKO进行了设计。利用电子束电导确立3π/4模为四间隙调制腔的工作模式,基于束波同步条件选取了三间隙提取腔（工作于π模）的间隙周期;依靠粒子模拟手段对器件参数进行了优化,在电压450 kV、电流10 kA,导引磁场0.5 T的条件下,器件输出功率约1.6 GW,频率为14.82 GHz,效率约35%,高频结构表面最大射频场控制在800 kV/cm以下;同时,对器件进行了三维粒子模拟验证,未发现非旋转对称模式的干扰。对Ku波段RL-RKO开展了实验研究,验证了该技术路线的可行性。设计并加工了Ku波段RL-RKO的径向脉冲磁场与微波辐射系统,以轰击目击靶的形式对径向强流束进行了诊断,在导引磁场0.43 T的条件下,束流厚度约束至2 mm左右,收集极位置的轴向偏移约1.6 mm;实验中,以POCO石墨作为电子发射材料,当二极管电压为480 kV,电流为12.8 kA时,输出微波1.5 GW,效率约24%,频率为14.86 GHz,脉宽约16 ns,实验结果与粒子模拟结果基本一致。对径向线HPM器件的小型化方案进行了探索,提出了两种小型化方案。首先提出了软磁阴极减小阴极电子发射半径的思路,加载软磁阴极后,二极管区域的径向磁场增大了将近一倍,实验中,当电子发射半径为3 cm时,电子束能够被稳定约束;此外,设计了径向永磁导引系统,对Ku波段RL-RKO进行了永磁包装,粒子模拟中,永磁包装RL-RKO可获得39%的束波功率转换效率,并且器件总重量小于50 kg。将径向线速调管由振荡机制改为放大机制,提出Ku波段RL-RKA思路并进行了相关设计,为高频段HPM空间相干合成技术提供思路。分别设计了种子信号注入系统、单重入式输入腔、两组双间隙群聚腔、三间隙输出腔等高频结构,相邻腔体之间通过TEM反射腔进行能量隔离;粒子模拟中,在电压300 kV、电流4kA,导引磁场0.4 T,种子信号功率10 kW、频率14.25 GHz的条件下,放大器输出功率445 MW,效率约37%,增益为46.4 dB,频率锁定为14.25 GHz,相位抖动控制在±5°以内。
黎露[6]（2019）在《复合绝缘子老化状态现场检测的磁共振方法研究》文中研究说明复合绝缘子广泛应用于输电线路,其老化威胁到电网的安全稳定运行。因此,电力部门急需一种能在工程现场对复合绝缘子老化状态进行定量评估的方法。本文研究了便携式单边核磁共振传感器,针对传感器磁体优化过程繁琐的问题,提出使用均匀设计的方法进行磁体优化。为了消除不同厂家生产配方不同造成的绝缘子化学结构差异带来的测量误差,使用绝缘子表面与内部测得的横向弛豫时间T2差值表征绝缘子整体老化。本文主要工作如下:（1）总结了低场核磁共振原理及信号测量方法,重点介绍了横向弛豫时间T2的测量序列。（2）研究了弧形磁体结构的单边核磁共振传感器,使用均匀设计的方法优化制作了U形磁体结构传感器。使用有限元仿真软件Ansys Maxwell对两种结构传感器所使用的射频线圈进行了优化设计。在有限元仿真软件中仿真探讨了高温度稳定性的传感器结构。（3）本文分析了常用的核磁共振测量信号的反演算法。重点研究了Nelder-Mead算法,并对CPMG回波信号进行了反演。（4）针对两种传感器,进行了目标区域磁场温度稳定性、射频磁场均匀度、测量层厚等性能测试实验。温度升高时,两种传感器目标区域磁场强度都呈线性减小趋势。实测射频磁场与仿真结果一致。两种磁体测量层厚分别为489?m和309?m。（5）针对两种使用时间不同的复合绝缘子,使用两种传感器分别进行了伞裙表面与内部老化程度测试。对测得的CPMG信号进行反演,以对比两种绝缘子表面与内部T2差异。以同一绝缘子表面与内部T2差值相对变化表征绝缘子老化状态。对比了两种结构传感器对同一绝缘子测得的CPMG回波信号,U形结构传感器测得的信号幅值远远高于弧形结构传感器。在不同温度点处,对同一复合绝缘子伞裙老化状态进行检测,探究了温度变化对测试结果的影响。实验结果表明:随着绝缘子使用时间增加,CPMG回波信号拟合曲线衰减速度加快,T2一维谱主成分波峰分布左移,T2减小,绝缘子表面与内部老化状态差异增加。使用单边核磁共振可以实现对复合绝缘子老化状态的检测。不同温度点处测得的T2值随温度增加而线性增加。
王磊[7]（2019）在《大型高温超导线圈交流损耗计算中的多尺度模型方法》文中研究说明近年来,高温超导导体的电磁数值模型已发展得相当成熟,但此类模型多集中于小尺寸超导体的仿真。对于带材数量庞大的大型线圈,传统方法建模会产生大量的网格和待求解自由度,导致计算无法进行。均一化模型虽然通过构建超导块极大地简化了模型,但其仅适用于二代高温超导扁带材,不适用于一代圆线材。为解决大型高温超导线圈交流损耗的计算难题,论文发展了适用性更广的多尺度模型仿真方法。与传统模型采用超导线圈直接加载电流的仿真思路不同,多尺度模型首先利用传统磁场模块快速得到线圈的磁场,再利用磁场计算超导带材的交流损耗。线圈的交流损耗计算将被分解成单匝带材的计算,并通过少数带材的结果插值得到整个线圈的损耗。为获取较准确的电流密度计算线圈磁场,论文提出了无限多匝线圈近似。通过在简化模型上添加适当的周期性边界条件来表征整个磁体,计算该极简模型可得到近似的超导线圈的电流密度分布。首先论文从实验测量和数值计算两方面验证了多尺度模型计算交流损耗的高准确性和高效率。以双饼和四饼线圈为模型,多组通电测量和计算的结果表明,基于无限多匝线圈近似的多尺度模型在电流密度、磁场及交流损耗计算方面均具有较高的准确性;线圈匝数越多,上述计算越准确;并且由于并行计算的应用,多尺度模型的计算效率相比于传统标准模型可提高2个量级。多尺度模型需要构建全尺寸线圈模型计算磁场。尽管该计算在传统磁场模块中进行,无需求解方E-J非线性高指数方程,但完整构建带材数成千上万的大型磁体是不现实的。为此,论文提出了利用均一化模型简化线圈以优化多尺度模型计算过程的方案。由于仍计算单匝带材的交流损耗,本文中均一化模型的应用可用于一代圆线材超导线圈的仿真。论文使用优化的多尺度模型仿真文献中的样品线圈,将原模型中的1464个通电域减少至270个,所得交流损耗和文献中的计算误差约10%。此外,本文研究表明,多尺度模型同样适用于内、外双线圈模型的仿真;且外侧线圈的场强越高,采用均匀电流密度计算内插式高温超导线圈的交流损耗的偏差越小。综合上述方法的研究和优化,论文计算了托卡马克高温超导中心螺线管磁体的交流损耗。所设计的高温超导磁体包含1120股导线,每股导线包含525根Bi-2212线材。论文应用均匀电流密度,分别估算了单股导线和整个磁体的交流损耗。通过对结果的分析,验证了计算模型的自洽和可靠性;并依据结果,对磁体设计提出了一些建议。结果表明,本文发展的多尺度模型是一种准确度可靠且计算高效的大型高温超导磁体交流损耗计算的方法,可成为托卡马克高温超导中心螺线管磁体交流损耗评估的有力工具,指导磁体的设计和优化。
许爱华[8]（2018）在《CFETR CS模型线圈力学分析以及氦进出口设计与制造工艺研究》文中指出CFETR CS模型线圈的工程目标是采用CFETR装置原型CS线圈的导体结构,设计满足最高磁场为12T,磁场最大变化率为1.5T/s,并能符合CFETR超导线圈运行的模型线圈。CS模型线圈采用混合磁体结构,其磁体系统包括2个位于高场区的Nb3Sn线圈和3个位于低场区的NbTi线圈。磁体系统通过预紧系统套装在一起,所有单个线圈之间串联连接。CS模型线圈的物理参数和科学目标与CFETR装置CS线圈保持一致,CS模型线圈将运行在大电流以及高磁场下,线圈不仅需要满足物理运行要求,也应具有较高的力学强度。线圈力学分析及强度评估是线圈设计的重要研究项目之一,为线圈的结构设计合理性提供评判依据。CFETRCS模型线圈采用4.5K的液氦冷却,液氦通过氦进出口注入线圈绕组内部。氦进出口是线圈上应力最大的区域之一,其焊缝为I类焊缝,可借鉴的制造经验不多,其结构设计以及制造工艺研究极具挑战性及现实工程意义。为了验证CS模型线圈设计的合理性与工程可实现性,本文针对现有的线圈结构,采用2D以及3D有限元模型对其进行了在预紧力、热应力以及电磁力等作用下的电磁分析、力学分析以及强度评估。在线圈关键部件氦进出口的研制过程中,分别对氦进出口的结构设计、力学评估、焊接工艺、铠甲上坡口加工工艺以及x射线检测工艺等进行了相关的理论分析与实验研究。根据线圈的工程目标以及初步电磁分析,基于ANSYS对线圈进行了 2D轴对称模型的电磁分析,校核了电磁设计参数;基于2D轴对称模型的力学分析,对线圈铠甲、绝缘以及G10部件在电磁载荷作用下进行了力学评估,其均满足结构强度要求。基于广义胡克定律,采用ANSYS软件建立了计算线圈绕组等效材料属性的有限元模型,求解了绕组等效材料的杨氏模量、泊松比、剪切模量以及热膨胀系数,该计算结果能够与ITER CS线圈的等效属性吻合。根据线圈的结构设计与试验运行要求,通过3D整体有限元模型分析了线圈预紧机构在安装态、低温态以及正常运行态下的应力应变,并利用应力线性化的原理,对线圈预紧部件进行应力评估,其结果均能满足强度要求。同时,根据整体模型计算确定了线圈单根预紧杆的预紧载荷。针对线圈的绝缘系统、高场区跨层导体、线圈终端引线及其支撑等局部结构,建立了 3D的有限元局部分析模型,分析了各部件的在线圈不同运行状态下的应力应变,并基于应力线性化原理对各部件进行力学评估,其结果均能满足强度要求。根据CS模型线圈氦进出口的设计要求,完成了其结构设计。基于结构设计,采用有限元分析方法,完成了氦进出口力学评估以及尺寸优化,验证了其结构设计的合理性。经过大量的研究实验,确定了氦进出口的焊接技术,并详细阐述其焊接工艺评定过程。测试了焊缝试验低温下的力学性能。还发展了铠甲上氦孔加工技术,并研制了相关的制造设备。最后还发展了氦进出口焊缝的x射线检测工艺。目前,相关的工艺研究已成功应用于CFETRCS模型线圈氦进出口 mock-up件的制造。
汪红志,刘翔,苗志英,陈珊珊,施群雁,徐罗元,陆治勇,刘利荣,杨培强[9]（2014）在《全开放式单边核磁共振技术研究及系统开发》文中研究说明为了在单边磁体产生的逸散磁场中实现核磁共振技术,信号检测深度能满足相关应用需求,该文分析了非均匀磁场下的核磁共振技术条件,确定射频场目标,设计了单边平面射频线圈和探头,搭建出一套单边核磁共振实验系统.探头具有短脉宽（90°脉宽2.5μs）,系统死时间短（10μs）的特点,可实现15μs的半回波时间.应用该系统,在15.3 T/m的巨大梯度磁场下,实现接近5 mm厚度的信号检测,并利用单边磁体的自然梯度磁场,开展了恒定梯度磁场下的扩散测量方法探索.结果表明,该系统可满足需要一定探测深度的领域的应用需求.
刘向东[10]（2010）在《24kV永磁机构真空断路器关键技术研究》文中研究表明24kV户外真空断路器是20kV电压等级配电系统中广泛使用的关键设备。我国电力系统20kV配电网建设和改造的不断深入和推广,加快了24kV户外真空断路器理论研究步伐,提高其设计与制造水平,研究开发出具有国际先进水平的国产20kV配电网关键设备,改变目前24kV真空断路器依赖进口的现状,已成为我国配电网发展的关键问题之一。本文以我国20kV电压等级配电网建设改造的实际工程需要为背景,选择小型化、低成本、高性能的24kV户外永磁机构真空断路器开发过程中的灭弧室、断路器整体外绝缘、高效永磁操作机构等关键技术为主要研究内容。根据配电网对户外柱上断路器操作功小、整体结构和安装尺寸小、重量轻、绝缘强度高、制造和维护成本低的基本要求,研究真空灭弧室内绝缘及整机外绝缘结构优化和永磁操动机构动态特性。建立24kV户外柱上永磁机构真空断路器理论设计与仿真模型,并与南京因泰莱配电自动化设备有限公司合作,研制开发ZW32A-24/D1250-25系列小型户外柱上永磁机构真空断路器。本文的主要研究内容有：（1）针对配电网户外柱上断路器小型化的实际工程技术要求,以真空灭弧室体积小型化和电场分布特性最优化为目标,建立24kV真空灭弧室仿真模型,以灭弧室3D建模和电场数值分析为基础,研究灭弧室内部结构和触头间电场分布。通过分析开断断口间电场分布,对灭弧室、触头结构及参数进行调整,将灭弧室内部电场峰值优化至偏离触头的部位,同时降低灭弧室内部电场最大场强值,实现在灭弧室结构尺寸比12kV真空灭弧室增加量最小的前提下,保证灭弧室内部绝缘性能满足24kV电压等级要求且有足够裕度。（2）根据户外柱上断路器整体安装尺寸和重量最小化的实际工程技术要求,研究建立真空断路器整机外绝缘数值仿真模型。分析外部施加不同电压时,真空断路器断口和相间的电场分布特性。通过电场静态数值仿真,确立屏蔽罩和外绝缘套筒的最佳参数配置,使真空断路器在体积、结构尺寸尽可能小的前提下保证耐压水平和绝缘强度不低于国家标准。（3）根据户外柱上断路器操作电源容量小的配电网实际工程应用环境,应用12kV户外断路器电源操作24kV户外断路器,研究建立永磁操动机构动态特性数学仿真模型,以小型化高效率永磁机构的研发为目标,针对高电压、长行程单稳态永磁机构的合闸问题,设计变气隙自锁式的新型单稳态永磁机构。通过仿真分析单稳态永磁机构的磁力系统和断路器的分合闸动力学过程,在满足户外真空断路器动作特性参数指标和可靠性要求条件下,实现永磁机构操作功最小化。（4）本文以真空灭弧室内绝缘、整机绝缘结构和永磁操动机构参数等理论研究与计算结果为基础,开发研制ZW32A-24/D1250-25型系列24kV户外柱上永磁机构真空断路器。对研制开发的24kV户外永磁机构真空断路器进行试验考核,产品设计满足国家标准和电力行业标准。
二、具有大区域均匀场强的磁体（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、具有大区域均匀场强的磁体（论文提纲范文）
（1）完全开放式核磁共振成像磁体的优化设计（论文提纲范文）
| 第一章、绪论 |
| 1.1 课题的来源与意义 |
| 1.2 国内外技术现状与发展趋势 |
| 1.3 非常规MRI系统 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第二章、常规MRI磁体系统工作原理 |
| 2.1 核磁共振原理 |
| 2.1.1 NMR简介 |
| 2.1.2 核磁共振原理 |
| 2.2 核磁共振成像磁体系统的组成 |
| 2.2.1 主磁体 |
| 2.2.2 射频线圈 |
| 2.2.3 梯度线圈 |
| 第三章、非常规MRI磁体系统的关键问题 |
| 3.1 医学MRI系统磁体结构的演变 |
| 3.1.1 磁体结构的发展概述 |
| 3.1.2 超导磁体 |
| 3.1.3 永磁磁体 |
| 3.2 薄片型MRI磁体系统的不足与设计难点 |
| 3.2.1 薄片型磁共振成像磁体系统 |
| 3.2.2 薄片型均匀场MRI磁体系统设计的难点 |
| 第四章、完全开放式MRI磁体的初始结构设计 |
| 4.1 单边磁体结构概念的提出 |
| 4.2 完全开放式MRI系统磁体结构初始设计的理论基础 |
| 4.2.1 磁场基础 |
| 4.2.2 磁偶极子对模型理论 |
| 4.3 完全开放式MRI系统主磁体结构的确定 |
| 4.3.1 几种单边磁体结构成本与性能的比较 |
| 4.3.2 对初始单边磁体结构的改进 |
| 第五章、GA—RSM混合优化算法 |
| 5.1 遗传算法简介 |
| 5.1.1 遗传算法的基本实现过程 |
| 5.1.2 遗传算法与一般算法的区别 |
| 5.1.3 遗传算法的成功应用涉及到以下关键问题 |
| 5.2 对改进的遗传算法的测试 |
| 5.3 表面响应模型简介 |
| 5.4 RSM—GA混合优化算法 |
| 5.5 对RSM—GA混合算法的测试 |
| 第六章、优化后的MRI磁体结构 |
| 6.1 对永磁块磁化方向的优化 |
| 6.2 对补偿部分极靴表面形状的优化 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的文章 |
| 致谢 |
（2）基于超极化3He气体的肺部低场磁共振成像设备的研发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 肺部结构及疾病检测方法 |
| 1.1.1 肺部组织结构 |
| 1.1.2 常用的肺部成像方法 |
| 1.2 磁共振成像与原理 |
| 1.2.1 核自旋与核磁矩 |
| 1.2.2 原子核的磁化与进动 |
| 1.2.3 核磁共振和共振条件 |
| 1.2.4 弛豫 |
| 1.3 核磁共振系统的组成及结构 |
| 1.4 低场肺部磁共振成像 |
| 1.5 超极化~3He气体肺部成像 |
| 1.6 本文的工作意义和主要内容 |
| 第二章 ~3He气体的极化和储存呼吸装置 |
| 2.1~3He气体的自旋交换 |
| 2.1.1 自旋交换光泵的原理 |
| 2.1.2 ~3He的自旋交换的过程 |
| 2.2 ~3He气体极化装置 |
| 2.2.1 ~3He极化装置整体结构 |
| 2.2.2 ~3He极化装置搭建 |
| 2.3 ~3He气体极化装置其他部分设计与制作 |
| 2.3.1 极化腔的功能及选材 |
| 2.3.2 开放式极化腔主支管的设计及制作 |
| 2.3.3 抽真空充气系统的结构设计与制作 |
| 2.3.4 极化气体的提取装置设计及制作 |
| 2.3.5 极化气体的储存装置和呼吸回收利用装置 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 主磁体和梯度部分 |
| 3.1 主磁场部分 |
| 3.1.1 主磁体部分的性能指标 |
| 3.1.2 主磁体的分类 |
| 3.2 主磁场设计与制作 |
| 3.2.1 永磁体设计原理 |
| 3.3 梯度部分工作原理 |
| 3.3.1 磁共振信号的空间定位 |
| 3.3.2 K空间 |
| 3.3.3 梯度线圈的性能指标 |
| 3.4 开放式永磁型平板梯度线圈的设计 |
| 3.4.1 基于目标场法x,y轴纵向梯度线圈设计 |
| 3.4.2 基于目标场法纵向z梯度线圈设计 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 射频部分 |
| 4.1 射频部分工作原理 |
| 4.1.1 射频系统及其电路单元 |
| 4.1.2 射频部分调谐和匹配单元 |
| 4.2 发射部分 |
| 4.2.1 基于1H/~3He的双调谐平板发射线圈 |
| 4.2.2 发射线圈结构设计 |
| 4.2.3 发射线圈优化方法 |
| 4.2.4 线圈制作和实验 |
| 4.2.5 结果分析 |
| 4.3 基于正交解耦方法的双调谐发射线圈 |
| 4.3.1 正交解耦理论 |
| 4.4 接收线圈设计与制作 |
| 4.4.1 表面线圈的矢谐 |
| 4.4.2 表面线圈的解耦 |
| 4.5 总结 |
| 第五章 肺部成像序列设计 |
| 5.1 常规脉冲序列原理 |
| 5.1.1 常规序列基本构建 |
| 5.1.2 常规脉冲序列的设计和相关参数 |
| 5.1.3 K空间的填充方式 |
| 5.2 基于超极化气体肺部MRI成像脉冲序列设计 |
| 5.2.1 脉冲序列的选择 |
| 5.2.2 脉冲序列的计算 |
| 5.3 谱仪的功能和选择 |
| 5.4 肺部磁共振成像 |
| 5.4.1 肺部磁共振成像 |
| 5.4.2 动物肺部磁共振成像结果 |
| 5.5 总结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）40T混合磁体中外超导磁体结构性能仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 国内外混合磁体技术的发展 |
| 1.2 40T混合磁体中外超导磁体介绍 |
| 1.3 本课题研究的意义 |
| 1.4 本文内容 |
| 第2章 超导磁体线圈二维应力分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 ITER设计准则 |
| 2.2.1 超导磁体线圈金属部件设计准则 |
| 2.2.2 超导磁体线圈非金属部件设计准则 |
| 2.3 工况和超导磁体材料属性 |
| 2.3.1 三种不同工况介绍 |
| 2.4 有限元软件计算分析 |
| 2.4.1 有限元建模中的假设与简化 |
| 2.4.2 有限元建模、网格划分及边界条件的设定 |
| 2.4.3 有限元分析结果及校核 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超导磁体三维整体应力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微观力学有限元法预测宏观复合材料有效弹性模量 |
| 3.2.1 微观力学有限元法预测宏观复合材料有效弹性模量的理论基础 |
| 3.2.2 微观力学有限元法预测复合材料有效弹性模量的方法 |
| 3.3 CICC导体有限元模型等效参数预测 |
| 3.4 整体模型的求解 |
| 3.5 子模型分析 |
| 3.5.1 子模型方法的介绍 |
| 3.5.2 子模型求解步骤 |
| 3.5.3 子模型分析结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 超导磁体冷部件全局模型结构分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电磁模型中电磁力计算 |
| 4.2.1 电磁模型介绍 |
| 4.2.2 电磁力计算 |
| 4.2.3 电磁力加载到全局模型的方法 |
| 4.3 全局模型介绍 |
| 4.3.1 冷部件建模 |
| 4.3.2 接触单元的定义 |
| 4.3.3 载荷与边界条件 |
| 4.4 全局的求解 |
| 4.4.1 降温后冷部件的应力与应变 |
| 4.4.2 冷部件加载电磁力后形变与应力 |
| 4.4.3 拉杆的应力 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 冷屏的热分析和应力分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元分析过程 |
| 5.2.1 建模与网格划分 |
| 5.2.2 材料参数 |
| 5.2.3 载荷参数 |
| 5.2.4 加载和求解 |
| 5.3 计算结果 |
| 5.3.1 热分析 |
| 5.3.2 自重应力分析 |
| 5.3.3 极端工况下涡流与应力计算及内筒重新设计校核 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 40T混合磁体掉电失超联合仿真分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 联合模拟参数计算和磁场分析 |
| 6.2.1 超导磁体线圈模型参数 |
| 6.2.2 水冷磁体模型参数 |
| 6.2.3 仿真分析方法 |
| 6.2.4 线圈模型的处理 |
| 6.2.5 水冷磁体高度修正 |
| 6.2.6 磁场分析 |
| 6.3 超导磁体与水冷磁体自感计算 |
| 6.4 冷屏内筒分析 |
| 6.4.1 超导磁体电阻的简化处理推导 |
| 6.4.2 冷屏的屏蔽缓冲作用讨论 |
| 6.5 水冷磁体电流分析 |
| 6.5.1 两种情况下水冷磁体掉电模拟 |
| 6.5.2 水冷磁体掉电模拟曲线与测量曲线对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 全文总结 |
| 7.1 主要的研究成果和得到的相关结论 |
| 7.2 具有创新意义的工作 |
| 7.3 文章的不足之处 |
| 7.4 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）基于LPT的高均匀度超导磁体匀场优化设计及磁场质量研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高均匀度超导磁体的应用领域 |
| 1.1.1 核磁共振技术中的超导磁体 |
| 1.1.2 潘宁离子阱中的超导磁体 |
| 1.2 兰州潘宁离子阱的研制背景 |
| 1.3 LPT磁体系统简介 |
| 1.4 高均匀度超导磁体的匀场技术 |
| 1.5 主要研究内容和结构安排 |
| 第二章 基本理论 |
| 2.1 电磁场理论基础 |
| 2.1.1 麦克斯韦方程组 |
| 2.1.2 毕奥-萨伐尔(Biot-Savart)定律 |
| 2.1.3 磁介质基本特性 |
| 2.2 电磁场数值分析方法及相关程序 |
| 2.2.1 有限元方法 |
| 2.2.2 积分方程法 |
| 2.3 电磁场逆问题与优化算法 |
| 2.3.1 电磁场逆问题 |
| 2.3.2 线性规划方法 |
| 2.3.3 粒子群优化算法 |
| 2.4 无源区域的磁场分解 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 有源匀场线圈设计方法研究 |
| 3.1 解析法的设计理论及其实现 |
| 3.1.1 解析法设计匀场线圈的理论基础 |
| 3.1.2 田谐分量匀场线圈设计 |
| 3.1.3 带谐分量匀场线圈设计 |
| 3.1.4 LPT超导磁体有源匀场线圈的解析法设计结果 |
| 3.2 基于线性规划方法的有源匀场算法 |
| 3.2.1 有源匀场的线性规划方法建模 |
| 3.2.2 LPT超导磁体匀场线圈的线性规划方法设计结果 |
| 3.3 基于解析法的粒子群优化匀场算法 |
| 3.3.1 解析法与线性规划法存在的问题 |
| 3.3.2 基于解析法的粒子群优化匀场算法设计流程 |
| 3.3.3 LPT磁体匀场线圈的粒子群优化设计结果 |
| 3.3.4 三种优化算法的比较 |
| 3.4 有源匀场线圈设计的自动化实现及软件设计 |
| 3.4.1 有源匀场线圈设计的自动化实现框架 |
| 3.4.2 有源匀场线圈设计软件 |
| 3.4.3 SDAS的室温匀场线圈设计实例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 主磁体磁场质量分析及跟踪优化设计 |
| 4.1 LPT超导磁体磁场要求及整体设计 |
| 4.1.1 磁场要求 |
| 4.1.2 主磁体设计方案介绍 |
| 4.2 主磁体磁场质量的影响因素 |
| 4.3 主磁体磁场的线圈几何误差 |
| 4.3.1 蒙特卡罗模拟与不确定性分析 |
| 4.3.2 用于计算机分析的抽样方法比较 |
| 4.3.3 输入变量的分类与设置 |
| 4.3.4 不确定性分析与灵敏度分析结果 |
| 4.4 磁性材料的影响 |
| 4.4.1 超导磁体系统中的磁性材料 |
| 4.4.2 LPT主磁体骨架材料的磁化特性 |
| 4.4.3 含磁性材料的模型计算 |
| 4.5 主磁体持续电流对磁场的影响 |
| 4.5.1 超导体临界态模型 |
| 4.5.2 持续电流产生机理 |
| 4.5.3 临界电流密度函数 |
| 4.5.4 超导线的磁化曲线 |
| 4.5.5 主磁体的持续电流效应 |
| 4.6 主磁体绕制过程中的跟踪优化设计 |
| 4.7 粒子群算法在多类型超导磁体设计中的应用 |
| 4.7.1 磁场强度绝对值要求的磁体 |
| 4.7.2 球形区域磁场均匀度要求的磁体 |
| 4.7.3 立方体区域磁场均匀度及分量大小要求的磁体 |
| 4.7.4 400MHz NMR磁体 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 超导磁体无源匀场系统研制与测试 |
| 5.1 无源匀场优化方法 |
| 5.2 匀场片的磁化规律及耦合效应 |
| 5.2.1 软磁材料的磁化曲线及匀场片磁化规律 |
| 5.2.2 匀场片间磁耦合的影响 |
| 5.3 线性规划无源匀场算法 |
| 5.3.1 基于厚度调节的匀场 |
| 5.3.2 基于面积调节的匀场 |
| 5.4 LPT超导磁体模拟无源匀场 |
| 5.4.1 LPT超导磁体匀场模型 |
| 5.4.2 调节厚度的匀场 |
| 5.4.3 调节面积的匀场 |
| 5.4.4 匀场片厚度及阵列参数对无源匀场的影响 |
| 5.5 LPT磁体无源匀场工装的设计与加工 |
| 5.6 LPT磁体磁场测量及稳定性监测 |
| 5.6.1 LPT磁体磁轴的测量 |
| 5.6.2 测磁探杆形变的影响 |
| 5.6.3 LPT磁体系统及磁场稳定性监测 |
| 5.7 LPT磁体无源匀场测试 |
| 5.7.1 LPT磁体6.3T初步匀场 |
| 5.7.2 LPT磁体无源匀场完整测试 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 LPT超导磁体匀场线圈研制与测试 |
| 6.1 线圈匀场强度的确定 |
| 6.2 LPT磁体超导匀场线圈设计方案与磁场分布 |
| 6.2.1 带谐线圈设计方案 |
| 6.2.2 田谐线圈设计方案 |
| 6.2.3 零阶补偿线圈的设计与分析 |
| 6.2.4 匀场线圈的绕制顺序 |
| 6.3 匀场线圈磁场误差不确定性分析 |
| 6.4 线圈弯角误差分析 |
| 6.5 线圈的电感 |
| 6.6 匀场系统的电路设计 |
| 6.7 模拟超导有源匀场 |
| 6.8 带材有源匀场的研究 |
| 6.8.1 带材匀场线包的设计 |
| 6.8.2 线包磁场质量分析 |
| 6.9 LPT超导磁体室温匀场线圈绕制 |
| 6.10 LPT超导磁体室温匀场测试 |
| 6.11 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）Ku波段径向线相对论速调管研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 径向线相对论速调管 |
| 1.2.1 国内外研究进展 |
| 1.2.2 径向线HPM器件的研究难点 |
| 1.2.3 径向电子束聚焦 |
| 1.3 本论文技术方案 |
| 1.4 论文研究内容及构架 |
| 第二章 径向辐射状强流电子束传输分析 |
| 2.1 径向传输线空间电荷效应 |
| 2.2 径向辐射状电子束运动轨迹 |
| 2.2.1 最小平衡磁场 |
| 2.2.2 径向电子束包络 |
| 2.2.3 横向磁场的影响 |
| 2.3 径向二极管区域的自磁绝缘效应 |
| 2.4 径向强流电子束的扭曲不稳定性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 径向线谐振腔束波互作用理论研究 |
| 3.1 径向线单谐振腔TM01模式 |
| 3.1.1 单腔TM01模式解析解 |
| 3.1.2 单腔TM01模式谐振特性 |
| 3.2 电子束耦合系数 |
| 3.3 电子束与径向线谐振腔作用小信号理论 |
| 3.3.1 径向束色散关系 |
| 3.3.2 径向线RKA小信号理论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Ku波段径向线相对论速调管振荡器设计 |
| 4.1 多间隙调制腔 |
| 4.1.1 电子束电导 |
| 4.1.2 饱和时间对比 |
| 4.1.3 四间隙调制腔 |
| 4.2 三间隙提取腔 |
| 4.2.1 物理设计 |
| 4.2.2 热腔模拟 |
| 4.3 整管粒子模拟 |
| 4.3.1 物理模型 |
| 4.3.2 束流调制 |
| 4.3.3 渡越时间效应 |
| 4.3.4 输出微波 |
| 4.3.5 三维仿真 |
| 4.4 参数灵敏度分析 |
| 4.4.1 运行参数的影响 |
| 4.4.2 器件倒角处理 |
| 4.4.3 装配误差的影响 |
| 4.4.4 加速器波形模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Ku波段径向线相对论速调管振荡器实验研究 |
| 5.1 相关工程设计 |
| 5.1.1 径向脉冲磁场 |
| 5.1.2 微波传输与辐射系统 |
| 5.2 径向辐射状IREB的产生与传输 |
| 5.2.1 径向二极管 |
| 5.2.2 电子束轨迹 |
| 5.2.3 自磁绝缘现象 |
| 5.2.4 传输不稳定性 |
| 5.3 高功率微波产生与辐射 |
| 5.3.1 实验系统简介 |
| 5.3.2 二极管工作参数 |
| 5.3.3 微波频率 |
| 5.3.4 微波模式与功率 |
| 5.3.5 阴极发射材料对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 径向线HPM器件小型化方案探索 |
| 6.1 软磁阴极 |
| 6.1.1 软磁阴极的提出 |
| 6.1.2 软磁阴极励磁系统 |
| 6.1.3 电子束传输实验 |
| 6.1.4 重频运行可行性 |
| 6.2 永磁导引系统 |
| 6.2.1 永磁体结构设计 |
| 6.2.2 永磁包装RL-RKO |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 Ku波段径向线相对论速调管放大器设计 |
| 7.1 矩形TE10至同轴TEM模式转换器 |
| 7.2 输入腔 |
| 7.2.1 单重入式输入腔 |
| 7.2.2 输入腔束流调制 |
| 7.3 双群聚腔 |
| 7.3.1 群聚腔1 冷腔特性 |
| 7.3.2 群聚腔1 束流调制 |
| 7.3.3 群聚腔2 束流调制 |
| 7.4 输出腔 |
| 7.4.1 输出腔冷腔特性 |
| 7.4.2 输出腔热腔性能 |
| 7.5 整管粒子模拟 |
| 7.5.1 基本物理图像 |
| 7.5.2 运行参数影响规律 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 总结和展望 |
| 8.1 主要工作和结果 |
| 8.2 论文主要创新点 |
| 8.3 今后工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（6）复合绝缘子老化状态现场检测的磁共振方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复合绝缘子伞裙老化状态检测研究现状 |
| 1.2.2 单边核磁共振研究现状 |
| 1.2.3 传感器温度稳定性研究现状 |
| 1.2.4 常用横向驰豫信号分析方法 |
| 1.3 本论文主要工作 |
| 2 核磁共振测量原理 |
| 2.1 核磁共振基本原理 |
| 2.2 核磁共振信号测量原理 |
| 2.2.1 自由感应衰减信号测量原理 |
| 2.2.2 自旋回波信号测量原理 |
| 2.2.3 横向弛豫时间T2 测量原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 便携式核磁共振传感器研究 |
| 3.1 单边磁体结构设计 |
| 3.1.1 弧形磁体传感器制作 |
| 3.1.2 均匀设计原理 |
| 3.1.3 U形磁体结构优化设计 |
| 3.1.4 磁体结构温度稳定性仿真研究 |
| 3.2 射频线圈结构优化设计 |
| 3.2.1 弧形磁体射频线圈优化设计 |
| 3.2.2 U形磁体射频线圈优化设计 |
| 3.3 阻抗匹配及调谐电路设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 横向弛豫信号反演算法研究 |
| 4.1 横向弛豫信号反演算法研究 |
| 4.2 Nelder-Mead算法 |
| 4.3 本章小结 |
| 5单边核磁共振测量系统实验 |
| 5.1 传感器磁场温度稳定性测试 |
| 5.1.1 弧形磁体磁场温度稳定性测试 |
| 5.1.2 U形磁体磁场温度稳定性测试 |
| 5.2 传感器射频磁场均匀度测试 |
| 5.2.1 弧形磁体射频磁场均匀度测试 |
| 5.2.2 U形磁体射频磁场均匀度测试 |
| 5.3 测量层厚测量实验 |
| 5.3.1 弧形磁体传感器测量层厚测量 |
| 5.3.2 U形磁体传感器测量层厚测量 |
| 5.4 复合绝缘子老化程度测量实验 |
| 5.4.1 弧形磁体传感器的现场实验 |
| 5.4.2 U形磁体传感器实验研究 |
| 5.5 温度对复合绝缘子老化测试的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A作者在校攻读硕士学位期间发表的论文 |
| B作者在校攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| C学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）大型高温超导线圈交流损耗计算中的多尺度模型方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 高温超导体 |
| 1.1.1 高温超导体简介 |
| 1.1.2 高温超导体的发展 |
| 1.1.3 高温超导磁体 |
| 1.2 交流损耗 |
| 1.2.1 交流损耗的概念 |
| 1.2.2 交流损耗的影响 |
| 1.2.3 磁滞损耗的计算原理 |
| 1.3 超导数值模型 |
| 1.3.1 临界态模型 |
| 1.3.2 E-J指数模型 |
| 1.3.3 临界电流密度 |
| 1.3.4 自变量与数值方法 |
| 1.4 大型超导线圈的计算难点 |
| 1.4.1 计算难点 |
| 1.4.2 均一化模型的优势与不足 |
| 1.5 研究目的和意义 |
| 1.6 主要工作介绍 |
| 第2章 多尺度模型方法 |
| 2.1 电-磁等效输入 |
| 2.1.1 无限长直导线模型 |
| 2.1.2 线圈模型 |
| 2.2 线圈的多尺度模型方法 |
| 2.2.1 无限多匝线圈近似 |
| 2.2.2 周期性边界条件 |
| 2.2.3 子模型 |
| 2.2.4 模型耦合 |
| 2.2.5 MATLAB程序控制 |
| 2.2.6 计算流程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 多尺度模型方法的验证 |
| 3.1 超导线圈的交流损耗测量 |
| 3.1.1 测量原理 |
| 3.1.2 补偿电容与分压电阻 |
| 3.1.3 测量步骤 |
| 3.1.4 高温超导样品线圈 |
| 3.2 交流损耗测量结果 |
| 3.2.1 双饼线圈 |
| 3.2.2 四饼线圈 |
| 3.3 多尺度模型的实验验证 |
| 3.3.1 模型构建 |
| 3.3.2 仿真与实验结果的对比 |
| 3.3.3 仿真-实验误差分析 |
| 3.4 多尺度模型的数值验证 |
| 3.4.1 线圈交流损耗对比 |
| 3.4.2 单匝带材损耗对比 |
| 3.4.3 电流密度与磁场分布对比 |
| 3.4.4 更多匝带材的线圈研究 |
| 3.5 高场应用与效率对比 |
| 3.5.1 对比结果 |
| 3.5.2 计算效率对比 |
| 3.6 多尺度模型方法的分析总结 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 多尺度模型方法的优化 |
| 4.1 多尺度模型的优化 |
| 4.1.1 均一化模型简化线圈建模 |
| 4.1.2 优化模型的计算流程 |
| 4.2 优化模型的验证 |
| 4.2.1 单线圈模型 |
| 4.2.2 双线圈模型 |
| 4.3 内插线圈损耗计算的优化 |
| 4.3.1 背景场线圈的仿真优化 |
| 4.3.2 目标线圈均匀电流密度的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 大型磁体中多尺度模型的应用 |
| 5.1 混合磁体 |
| 5.1.1 研究背景 |
| 5.1.2 混合磁体结构参数 |
| 5.2 高温超导磁体多尺度模型 |
| 5.2.1 均匀电流密度的使用 |
| 5.2.2 单股导线交流损耗模型 |
| 5.2.3 整个磁体交流损耗模型 |
| 5.2.4 Bi-2212临界电流密度 |
| 5.3 交流损耗结果 |
| 5.3.1 单股导线的交流损耗 |
| 5.3.2 高温超导磁体的交流损耗 |
| 5.4 结果分析与应用 |
| 5.4.1 单股导线交流损耗对比 |
| 5.4.2 交流损耗与磁场强度对比 |
| 5.4.3 结果应用1 |
| 5.4.4 结果应用2 |
| 5.4.5 结果应用3 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ |
| 附录Ⅱ |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）CFETR CS模型线圈力学分析以及氦进出口设计与制造工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 能源发展趋势 |
| 1.2 国内外托卡马克装置发展现状 |
| 1.3 中心螺旋管线圈以及氦进出口概况 |
| 1.3.1 中心螺旋管线圈研究概况 |
| 1.3.2 氦进出口研究概况 |
| 1.4 论文研究的主要内容及意义 |
| 第2章 CFETR中心螺旋管模型线圈设计 |
| 2.1 工程目标与结构参数 |
| 2.2 电磁设计分析 |
| 2.2.1 电磁场基本理论 |
| 2.2.2 2D轴对称力磁耦合模型 |
| 2.2.3 磁场位形分析 |
| 2.2.4 应力分析 |
| 2.2.5 电感及互感 |
| 2.2.6 电磁力 |
| 2.3 CS模型线圈的CICC导体 |
| 2.4 CS模型线圈结构设计 |
| 2.4.1 磁体系统 |
| 2.4.2 预紧加载系统 |
| 2.4.3 接头与终端 |
| 2.4.4 绝缘 |
| 2.4.4.1 绝缘材料结构 |
| 2.4.4.2 绝缘材料力学性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 CFETR CS模型线圈整体模型力学分析 |
| 3.1 弹性力学分析理论 |
| 3.2 应力强度评定方法 |
| 3.2.1 材料许用应力 |
| 3.2.2 应力强度评定方法 |
| 3.3 CFETR CS模型线圈材料属性 |
| 3.4 CFETR CS模型线圈绕组材料属性计算 |
| 3.4.1. 有限元模型 |
| 3.4.2 等效绕组材料属性计算方法 |
| 3.4.3. 载荷以及边界 |
| 3.4.4 等效属性结果 |
| 3.5 CFETR CS模型线圈整体模型力学分析 |
| 3.5.1 有限元模型与边界条件 |
| 3.5.2 材料属性 |
| 3.5.3 载荷与工况 |
| 3.5.4 线圈整体应力和变形 |
| 3.5.5 预紧机构分析结果与强度评定 |
| 3.5.6 G10部件分析结果与强度评定 |
| 3.5.7 线圈预紧力分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 CFETR CS模型线圈局部模型力学分析 |
| 4.1 CFETR CS模型线圈绝缘力学分析 |
| 4.1.1 导体匝间绝缘以及铠甲力学分析 |
| 4.1.1.1 有限元模型 |
| 4.1.1.2 分析结果与强度评定 |
| 4.1.2 对地绝缘力学分析 |
| 4.1.2.1 有限元模型 |
| 4.1.2.2 分析结果与强度评定 |
| 4.2 3D跨层弯段导体力学分析 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 分析结果与强度评定 |
| 4.3 CFETR CS模型线圈接头以及终端的支撑力学分析 |
| 4.3.1 Nb3Sn内线圈终端支撑力学分析 |
| 4.3.1.1 有限元模型 |
| 4.3.1.2 分析结果 |
| 4.3.2 NbTi中线圈与下线圈的接头支撑力学分析 |
| 4.3.2.1 有限元模型 |
| 4.3.2.2 分析结果与强度评定 |
| 4.3.3 NbTi上线圈与中线圈的接头支撑力学分析 |
| 4.3.3.1 有限元模型 |
| 4.3.3.2 分析结果与强度评定 |
| 4.3.4 Nb3Sn内外线圈之间的接头支撑力学分析 |
| 4.3.4.1 有限元模型 |
| 4.3.4.2 分析结果与强度评定 |
| 4.3.5 NbTi下线圈与Nb3Sn外线圈接头支撑力学分析 |
| 4.3.5.1 有限元模型 |
| 4.3.5.2 分析结果与强度评定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 CFETR CS模型线圈氦进出口制造工艺研究 |
| 5.1 氦进出口结构设计 |
| 5.1.1 氦进出口设计要求 |
| 5.1.2 氦进出口结构与坡口设计 |
| 5.2 氦进出口力学分析 |
| 5.2.1 有限元模型 |
| 5.2.2 分析结果与强度评定 |
| 5.2.3 焊趾尺寸优化 |
| 5.3 氦进出口制造工艺研究 |
| 5.3.1 焊缝测试项目与要求 |
| 5.3.2 焊接工艺研究 |
| 5.3.2.1 焊接设备与工装 |
| 5.3.2.2 焊接试验材料 |
| 5.3.2.3 焊接工艺研究 |
| 5.3.2.4 焊接工艺评定 |
| 5.3.3 焊缝低温拉伸试验 |
| 5.3.4 铠甲氦孔加工技术研究 |
| 5.3.4.1 铠甲氦孔加工工艺 |
| 5.3.4.2 电缆损伤对其温度裕度影响分析 |
| 5.3.5 X射线检测技术研究 |
| 5.3.6 氦进出口Mock-up制造 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）24kV永磁机构真空断路器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 配电网断路器发展现状与趋势 |
| 1.2.1 中压配电网发展现状与趋势 |
| 1.2.2 户外24kV真空断路器特点与发展趋势 |
| 1.3 真空断路器发展概况 |
| 1.3.1 真空断路器发展历史与现状 |
| 1.3.2 永磁操动机构发展历史和现状 |
| 1.3.3 永磁操动机构研究 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 真空灭弧室结构优化研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 灭弧室电场数值分析与优化 |
| 2.2.1 灭弧室电场数值分析 |
| 2.2.2 边界条件选取对计算结果的影响 |
| 2.2.3 灭弧室电场数值仿真研究 |
| 2.3 灭弧室结构参数优化研究 |
| 2.3.1 灭弧室结构参数优化模型 |
| 2.3.2 优化前灭弧室电场特性 |
| 2.3.3 对灭弧室结构参数优化后的电场特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 真空断路器绝缘性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 绝缘结构3D数值仿真模型建模 |
| 3.2.1 户外真空断路器3D数值模型建模 |
| 3.2.2 自适应3D网格剖分算法 |
| 3.3 绝缘结构数值仿真分析 |
| 3.3.1 雷电冲击电压下电场特性分析 |
| 3.3.2 工频电压下电场特性分析 |
| 3.4 绝缘结构优化模型建模 |
| 3.4.1 绝缘结构电场优化模型 |
| 3.4.2 绝缘结构优化 |
| 3.5 优化前后绝缘性能对比分析 |
| 3.5.1 绝缘优化的数值仿真结果对比分析 |
| 3.5.2 绝缘优化的耐压试验结果对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 低操作功永磁操动机构研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 真空断路器永磁机构的理论分析 |
| 4.2.1 永磁机构静态特性模型 |
| 4.2.2 永磁机构动态数学模型 |
| 4.3 真空断路器永磁操动机构的设计 |
| 4.3.1 永磁操动机构结构原理 |
| 4.3.2 永磁操动机构设计标准 |
| 4.3.3 操动机构反力特性 |
| 4.3.4 永磁操动机构设计 |
| 4.4 永磁体的设计 |
| 4.4.1 永磁体面积与高度的确定 |
| 4.4.2 永磁体厚度的确定 |
| 4.4.3 合闸线圈的设计 |
| 4.4.4 分闸弹簧的设计 |
| 4.4.5 计算弹簧丝的直径 |
| 4.4.6 计算弹簧圈数 |
| 4.4.7 修正变形量 |
| 4.4.8 计算弹簧其他尺寸 |
| 4.4.9 校核弹簧极限载荷 |
| 4.4.10 校核弹簧稳定性 |
| 4.5 永磁操动机构静态特性研究 |
| 4.6 永磁操动机构动态特性研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 永磁机构真空断路器研制与型式试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 断路器研制 |
| 5.2.1 总体设计思路 |
| 5.2.2 永磁操动机构研制 |
| 5.2.3 永磁机构真空断路器研制 |
| 5.3 永磁机构真空断路器型式试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 前景与展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
四、具有大区域均匀场强的磁体（论文参考文献）
- [1]完全开放式核磁共振成像磁体的优化设计[D]. 谢俊鹏. 浙江大学, 2006(08)
- [2]基于超极化3He气体的肺部低场磁共振成像设备的研发[D]. 窦艳. 合肥工业大学, 2019(01)
- [3]40T混合磁体中外超导磁体结构性能仿真分析[D]. 房震. 中国科学技术大学, 2018(11)
- [4]基于LPT的高均匀度超导磁体匀场优化设计及磁场质量研究[D]. 杜俊杰. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2016(04)
- [5]Ku波段径向线相对论速调管研究[D]. 党方超. 国防科技大学, 2017(02)
- [6]复合绝缘子老化状态现场检测的磁共振方法研究[D]. 黎露. 重庆大学, 2019(01)
- [7]大型高温超导线圈交流损耗计算中的多尺度模型方法[D]. 王磊. 中国科学技术大学, 2019(08)
- [8]CFETR CS模型线圈力学分析以及氦进出口设计与制造工艺研究[D]. 许爱华. 中国科学技术大学, 2018(09)
- [9]全开放式单边核磁共振技术研究及系统开发[J]. 汪红志,刘翔,苗志英,陈珊珊,施群雁,徐罗元,陆治勇,刘利荣,杨培强. 波谱学杂志, 2014(04)
- [10]24kV永磁机构真空断路器关键技术研究[D]. 刘向东. 沈阳工业大学, 2010(08)