【摘 要】
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核磁共振成像技术广泛应用于医疗影像,成为当代医学诊断最强有力的工具之一.由于高磁场极大改善成像分辨率和提高信噪比,高均匀与稳定磁场稳定性能够更好实现时间与空间的同步性以达到快速高清晰扫描.超高磁场核磁共振已经成为癌症早期诊断、治疗诊断效能、高风险手术评估和神经科学的重要诊断工具,成为当代分子影像的重要前沿领域.
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核磁共振成像技术广泛应用于医疗影像,成为当代医学诊断最强有力的工具之一.由于高磁场极大改善成像分辨率和提高信噪比,高均匀与稳定磁场稳定性能够更好实现时间与空间的同步性以达到快速高清晰扫描.超高磁场核磁共振已经成为癌症早期诊断、治疗诊断效能、高风险手术评估和神经科学的重要诊断工具,成为当代分子影像的重要前沿领域.
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一组长度达360米、载流能力达10kA的高温超导直流输电电缆成功完成了研制,并于2012年9月在河南巩义进行示范运行,为河南中孚实业股份有限公司电解铝生产车间供电.这是目前世界上传输电流最大的高温超导电缆、也是首组实现工程示范的超导直流电缆.该超导电缆的研发历经五年,围绕超导直流电缆的核心问题,解决了一系列关键技术.
高温超导储能是利用超导线圈将能量以电磁能形式储存起来,当外界需要时再将能量输出.与普通超导绕组相比,用于储能的超导绕组在能量充放过程中会承受较大的电动力冲击,因此对其机械强度要求较高;超导绕组的工作温度较低,常采用制冷机传导冷却的方式,因此导冷设计是绕组设计的关键;另外,绕组的导电部件与导冷部件之间需要绝缘,绕组的绝缘结构也是设计的重点.
随着近年美、德、日等国的研究小组的大容量高温超导飞轮储能系统(HTSFESS)样机报道,具有控制简单、储能密度大、效率高、寿命长应用范围广等优点的HTS FESS,已经被广泛认可.综合主要研究小组的工作发现,采用高温超导磁悬浮轴承与永磁轴承配合的结构在保证飞轮转子轴向和径向都稳定的同时,具有降低成本的优势.
高温超导带材属陶瓷材料,在生产过程中容易产生临界电流低的缺陷点,这些缺陷点会成为电力器件中的集中发热点,限制整个器件的运行电流.因此,对高温超导长带材进行临界电流连续检测是十分必要的.本文介绍了一种基于磁路的连续检测高温超导带材临界电流的方法,称为磁路法.这种方法在原理上不会受到带材传动过程中振动影响产生噪音,具有高度重复性,可实现高速测量;并且可以用于测量带有铁磁性基底(RABiTS)的高温超导
磁共振成像超导磁体使用常规超导线材绕制,在超导态闭环运行.磁共振成像磁体的磁场强度在十几年的使役期内,不能有显著的衰减.为了达到这个目的,当磁体的尺寸和匝数确定后,整个闭环的电阻要求小于一定的值.除了要求磁体线圈内工作电流远远低于临界电流,以减少磁通跳跃,维持电流的稳定值外,还要求超导接头的电阻低于某一值.为了提高超导磁体接头的运行可靠性和降低制作难度,作者通过实验研究了几种不同类型的超导接头制作
10kA高温超导直流输电电缆2012年9月26日研制成功并在河南巩义示范运行,这是目前世界上传输电流最大超导电缆.超导电缆长360米,研究并测量了沿超导电缆本体分布的各测试点温度.由于超导电缆运行在1300V电压下,故超导电缆本体和电流引线上温度测试是在1300V的电压下,超导电缆终端和回流管上温度测试是在0V下.
无线电能传输可以避免传统导线输电具有的电击、火花、磨损等缺陷,实现电能的安全、灵活传输,因而有着很好的应用前景,是近年来国内外研究的一个热点.超导体独有的损耗小、载流密度大等特性,使得超导体用于无线电能传输具有较大的优势.
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首先简述了高温超导电机技术特点市国内外研究现状,其次论述了我国1000kW高温超导电动机解决的关键技术和研究成果,并介绍我国高温超导电机研究最新进展,分析大容量高温超导电机主要技术挑战,对大容量高温超导的应用前景进行了展望.
提出了一种计算超导线圈降温热应力的理论模型,并用有限元法对模型进行了验证,能够非常准确地计算线圈的降温热应力和尺寸变形.利用该模型分析了骨架、绑扎带等结构材料对线圈降温热应力的影响.综合考虑绕制应力和热应力的影响,研究了绕制预应力对降温后超导线圈应力分布的影响.