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托卡马克超导磁体失超电压探测技术
1
作者
王腾
《南方能源建设》
2024年第3期65-74,共10页
[目的]全超导托卡马克是稳态运行的基础,而及时、可靠的失超探测是保证超导磁体运行安全的关键所在,享有聚变装置安全的最高等级。[方法]文章综述了聚变磁体失超电压探测的方法原理和实现途径,简要概括了失超探测的研究进展和主要托卡...
[目的]全超导托卡马克是稳态运行的基础,而及时、可靠的失超探测是保证超导磁体运行安全的关键所在,享有聚变装置安全的最高等级。[方法]文章综述了聚变磁体失超电压探测的方法原理和实现途径,简要概括了失超探测的研究进展和主要托卡马克装置所采用的失超探测方案,介绍了失超电压探测的基本原理和过程。并以全超导托卡马克实验装置(EAST)为例,分析失超电压探测的干扰来源及耦合机制,提出两级解耦补偿方案,并建立初级补偿优化分析模型和等离子体耦合干扰动态补偿机制。[结果]实测结果表明,该补偿方案能够实现99.9%以上的噪声抑制比,有效改善失超探测的信噪比和可靠性。[结论]建立的初级补偿优化分析模型和等离子体耦合干扰动态补偿机制可拓展至其他托卡马克装置,从而为未来聚变堆的失超探测设计和磁体安全运行提供必要积累。
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关键词
托卡马克
超导磁体
失超探测
电磁干扰抑制
EAST
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职称材料
基于CS-FastICA的超导电磁数据消噪方法研究
2
作者
高全明
张瀚文
+2 位作者
侯宇丹
张嘉宸
嵇艳鞠
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期109-117,共9页
超导电磁探测极易受到环境电磁噪声的干扰,严重影响了数据的解释精度。针对这一问题,提出了一种基于信噪分离消噪原理的超导电磁噪声抑制方法。该方法首先利用FastICA算法从观测信号中分离提取二次磁场信号,然后针对信号分离后的幅值不...
超导电磁探测极易受到环境电磁噪声的干扰,严重影响了数据的解释精度。针对这一问题,提出了一种基于信噪分离消噪原理的超导电磁噪声抑制方法。该方法首先利用FastICA算法从观测信号中分离提取二次磁场信号,然后针对信号分离后的幅值不确定性问题,基于最大化非高斯性和最小畸变准则构建优化约束模型,最后利用CS搜索算法迭代求解分离矩阵的最优参数值。仿真结果显示,本文方法在信噪比和均方误差指标上均优于PCA、WA和ICA方法,消噪后信号的信噪比提高了16.6 dB。现场实验表明,本文方法对多种环境电磁噪声均具有良好的抑制效果,消噪后观测信有效时间提高了近4倍。观测信号质量得到了显著改善,视电阻率成像解释深度达1000 m,充分验证了本文方法的有效性和实用性。
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关键词
超导电磁探测技术
电磁噪声
信噪分离
幅值不确定性问题
原文传递
量子地球物理深部探测技术及装备发展战略研究
被引量:
9
3
作者
林君
嵇艳鞠
+2 位作者
赵静
佟训乾
易晓峰
《中国工程科学》
CSCD
北大核心
2022年第4期156-166,共11页
量子传感与测量技术是实现地球深部重磁场精细化探测的颠覆性技术之一,成为国际地球物理探测装备的重点发展方向。本文聚焦我国地球重磁场的量子高精度测量前沿技术布局,梳理了量子地球物理探测装备的发展现状,分析了深部资源探测中超...
量子传感与测量技术是实现地球深部重磁场精细化探测的颠覆性技术之一,成为国际地球物理探测装备的重点发展方向。本文聚焦我国地球重磁场的量子高精度测量前沿技术布局,梳理了量子地球物理探测装备的发展现状,分析了深部资源探测中超导量子电磁探测系统、磁矢量梯度探测系统和超导重力探测系统、冷原子绝对重力探测系统等需求,研判量子精密测量技术的国际发展态势,剖析我国该领域发展面临的科技难题、技术瓶颈和机遇挑战。针对我国量子地球物理探测装备在核心技术攻关、完全国产化和探测应用等方面能力不足问题,提出了新一代量子高精度地球物理深部探测装备的发展目标、技术体系、重点任务、战略规划,突破超导量子芯片和高灵敏度传感器等“卡脖子”技术瓶颈,建立我国自主可控的量子地球物理探测技术及装备发展的协同组织模式,推动深部探测装备高质量跨越式发展,为解决深部矿产资源探测、揭示地球深部构造等重大问题提供技术支撑。
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关键词
矿产资源
深部探测
量子高精度测量
超导量子电磁探测
超导重力探测
冷原子绝对重力探测
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职称材料
题名
托卡马克超导磁体失超电压探测技术
1
作者
王腾
机构
中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所
出处
《南方能源建设》
2024年第3期65-74,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目“EAST全超导托卡马克中等离子体对失超探测信号的干扰机理及抑制策略研究”(12105321)
中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所资助项目“脉冲强磁场下的超导磁体失超特性及诊断技术研究”(DSJJ-2022-01)。
文摘
[目的]全超导托卡马克是稳态运行的基础,而及时、可靠的失超探测是保证超导磁体运行安全的关键所在,享有聚变装置安全的最高等级。[方法]文章综述了聚变磁体失超电压探测的方法原理和实现途径,简要概括了失超探测的研究进展和主要托卡马克装置所采用的失超探测方案,介绍了失超电压探测的基本原理和过程。并以全超导托卡马克实验装置(EAST)为例,分析失超电压探测的干扰来源及耦合机制,提出两级解耦补偿方案,并建立初级补偿优化分析模型和等离子体耦合干扰动态补偿机制。[结果]实测结果表明,该补偿方案能够实现99.9%以上的噪声抑制比,有效改善失超探测的信噪比和可靠性。[结论]建立的初级补偿优化分析模型和等离子体耦合干扰动态补偿机制可拓展至其他托卡马克装置,从而为未来聚变堆的失超探测设计和磁体安全运行提供必要积累。
关键词
托卡马克
超导磁体
失超探测
电磁干扰抑制
EAST
Keywords
tokamak
superconducting
magnets
quench
detection
electromagnetic
interference suppression
EAST
分类号
TL6 [核科学技术—核技术及应用]
TM265 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
基于CS-FastICA的超导电磁数据消噪方法研究
2
作者
高全明
张瀚文
侯宇丹
张嘉宸
嵇艳鞠
机构
吉林大学仪器科学与电气工程学院
中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期109-117,共9页
基金
国家自然科学基金(42030104)
中国科学院开放课题(SKL202205)
吉林大学创新创业训练计划项目(202210183045)资助
文摘
超导电磁探测极易受到环境电磁噪声的干扰,严重影响了数据的解释精度。针对这一问题,提出了一种基于信噪分离消噪原理的超导电磁噪声抑制方法。该方法首先利用FastICA算法从观测信号中分离提取二次磁场信号,然后针对信号分离后的幅值不确定性问题,基于最大化非高斯性和最小畸变准则构建优化约束模型,最后利用CS搜索算法迭代求解分离矩阵的最优参数值。仿真结果显示,本文方法在信噪比和均方误差指标上均优于PCA、WA和ICA方法,消噪后信号的信噪比提高了16.6 dB。现场实验表明,本文方法对多种环境电磁噪声均具有良好的抑制效果,消噪后观测信有效时间提高了近4倍。观测信号质量得到了显著改善,视电阻率成像解释深度达1000 m,充分验证了本文方法的有效性和实用性。
关键词
超导电磁探测技术
电磁噪声
信噪分离
幅值不确定性问题
Keywords
superconducting
electromagnetic
detection
technology
electromagnetic
noise
signal-noise separation
amplitude uncertainty problem
分类号
TH763 [机械工程—精密仪器及机械]
原文传递
题名
量子地球物理深部探测技术及装备发展战略研究
被引量:
9
3
作者
林君
嵇艳鞠
赵静
佟训乾
易晓峰
机构
吉林大学仪器科学与电气工程学院
国家地球物理探测仪器工程技术研究中心
出处
《中国工程科学》
CSCD
北大核心
2022年第4期156-166,共11页
基金
中国工程院咨询项目“深地探测技术装备创新发展战略研究”(2021-XY-27)。
文摘
量子传感与测量技术是实现地球深部重磁场精细化探测的颠覆性技术之一,成为国际地球物理探测装备的重点发展方向。本文聚焦我国地球重磁场的量子高精度测量前沿技术布局,梳理了量子地球物理探测装备的发展现状,分析了深部资源探测中超导量子电磁探测系统、磁矢量梯度探测系统和超导重力探测系统、冷原子绝对重力探测系统等需求,研判量子精密测量技术的国际发展态势,剖析我国该领域发展面临的科技难题、技术瓶颈和机遇挑战。针对我国量子地球物理探测装备在核心技术攻关、完全国产化和探测应用等方面能力不足问题,提出了新一代量子高精度地球物理深部探测装备的发展目标、技术体系、重点任务、战略规划,突破超导量子芯片和高灵敏度传感器等“卡脖子”技术瓶颈,建立我国自主可控的量子地球物理探测技术及装备发展的协同组织模式,推动深部探测装备高质量跨越式发展,为解决深部矿产资源探测、揭示地球深部构造等重大问题提供技术支撑。
关键词
矿产资源
深部探测
量子高精度测量
超导量子电磁探测
超导重力探测
冷原子绝对重力探测
Keywords
mineral resources
deep
detection
quantum-based
high-precision measurement
superconducting quantum-based electromagnetic detection
superconducting
gravity
detection
cold-atom absolute-gravity
detection
分类号
P318.1 [天文地球—固体地球物理学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
托卡马克超导磁体失超电压探测技术
王腾
《南方能源建设》
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于CS-FastICA的超导电磁数据消噪方法研究
高全明
张瀚文
侯宇丹
张嘉宸
嵇艳鞠
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
3
量子地球物理深部探测技术及装备发展战略研究
林君
嵇艳鞠
赵静
佟训乾
易晓峰
《中国工程科学》
CSCD
北大核心
2022
9
下载PDF
职称材料
已选择
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