亥姆霍兹线圈在永磁测量中的应用

简要叙述了亥姆霍兹线圈的结构,介绍了如何利用亥姆霍兹线圈和磁通表测量样品磁矩,及振动样品磁强计。     

亥姆霍兹线圈磁场均匀性的研究

用Mathematica研究了亥姆霍兹线圈中心区域磁场的均匀性.给出了多种区域所对应的Bx(x,y)和By(x,y)的三维分布图,从而求出了这些区域内磁场的均匀度.     

圆电流和亥姆霍兹线圈磁场的数值模拟

根据毕奥-萨伐尔定律和磁场叠加原理,导出圆电流和亥姆霍兹线圈的磁场分布含积分的表达式。利用Mathematica软件进行数值计算,得到磁场分布的数值解,由此绘出圆电流和亥姆霍兹线圈的磁场分布图像,并对两者的磁场均匀区进行分析比较：在垂直于中心轴线平面上亥姆霍兹线圈磁场均匀区的面积是圆电流的10.4倍;在轴平面上前者是后者的5.4倍。最后对亥姆霍兹线圈磁场均匀区（±1%）作对比分析,数值计算的结果与相关实验测量十分吻合。     

Mathematical treatment of wave propagation in acoustic waveguides with n curved interfaces

There are some curved interfaces in ocean acoustic waveguides. To compute wave propagation along the range with some marching methods, a flattening of the internal interfaces and a transforming equation are needed. In this paper a local or-thogonal coordinate transform and an equation transformation are constructed to flatten interfaces and change the Helmholtz equation as a solvable form. For a waveguide with a flat top, a flat bottom and n curved interfaces, the coefficients of the trans-formed Helmholtz equation are given in a closed formulation which can be thought of as an extension of the formal work related to the equation transformation with two curved internal interfaces. In the transformed horizontally stratified waveguide, the one-way reformulation based on the Dirichlet-to-Neumann (DtN) map is then used to reduce the boundary value problem to an initial value problem. Numerical implementation of the resulting operator Riccati equation uses a large range step method to discretize the range variable and a truncated local eigenfunction expansion to approximate the operators. This method is particularly useful for solving long range wave propagation problems in slowly varying waveguides. Furthermore, the method can also be applied to wave propagation problems in acoustic waveguides associated with varied density.     

新型二维发散波电磁粒子速度计的设计与应用

发散波作用下粒子速度的二维电磁测试关键技术包括恒定强磁场、动态载荷与磁场同步、交叉干扰项信号消除等.研究并设计了米级尺度的Helmholtz线圈,对Helmholtz线圈施加脉冲电流,获得了持续时间8.26～30.62 ms的恒定磁场平台,峰值波动误差为0.1％～1.0％.设计了新型二维发散波电磁粒子速度计,采用“对称双S型”布局感应线圈,消除干扰项,获取有效的微弱信号.有机玻璃样品中粒子速度的一维和二维电磁测试对比实验结果表明:粒子速度首峰值随爆心距的变化关系、信号时间特性符合物理规律.为有分界面、沟槽或节理的非均匀分层介质中发散波传播规律研究提供了有效的测试手段.     

Parameter identification of internal wave and mesoscale eddy

1. Introduction The ocean is an acoustic wave-guide limited above by the sea surface and below by the seafloor. In the acoustic viewpoints, the sea is extremely variable. The sea current, internal wave, mesoscale eddy, etc. all disturb the sound propagation. The mesoscale eddy is frequently seen in places close to the strong peak front current. The peak front eddies are often of ring type. The ring becomes a large bend when getting out of the main current. The diameter of the ring may reach …     

反先验论与亥姆霍兹非欧几何公理化思想的关系

反先验论是亥姆霍兹哲学思想中的一个重要倾向。它开始于他的感觉生理学研究,后来扩展到对算术和几何公理之来源问题的思考,最终形成了作为其科学生涯后半期的一个显著特点的经验主义立场。文章从生理学中有关空间知觉研究的先验论与经验论之争的分析入手,考察了亥姆霍兹从经验主义出发驳斥康德关于欧几里得几何公理之先验性的论述,进而认为这些公理是后天经验的产物并在此基础上提出了他的非欧几何公理化思想。     

实验室中用多线圈获得匀强磁场设计的思考

在物理实验中，研究匀强磁场有重要作用。通过研究与比较单线圈、亥姆霍兹线圈、三线圈的磁场，得出三线圈的磁场在均匀性和强度上均超过了单线圈和亥姆霍兹线圈。     

正六边形亥姆赫兹线圈的磁场

根据毕奥一萨伐尔定律计算了正六边形亥姆赫兹线圈轴线上的磁感应强度;利用泰勒展开得到了产生匀强磁场时线圈的边长和两线圈之间的距离所满足的关系。然后当线圈长度给定时计算出不同点的磁场大小,并通过Excel绘出了磁场的变化曲线。     

基于有限元法对亥姆霍兹线圈磁场的分析

为进一步明确亥姆霍兹线圈所产生磁场的近场特性,文中尝试采用基于有限元方法的ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行了分析,首先采用ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行三维实体有限元模型和仿真,并将结果与用MATLAB语言绘制磁感应强度的空间分布图进行比较.仿真结果说明ANSYS有限元模型优于MATLAB语言,并且通过实验验证了所建的三维亥姆霍兹线圈有限元模型的有效性和正确性.