强激光与粒子束, 2020, 32 (10): 105003, 网络出版: 2020-11-11 复制并引用该论文  被引通知

图 & 表

图 1. 背场下四轨电磁发射器的工作原理图

Fig. 1. Working principle diagram of a four-rail electromagnetic launcher in the background field

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图 2. 模型四分之一截面示意图

Fig. 2. Schematic diagram of model’s quarter section

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图 3. 电流密度分布

Fig. 3. Current density distribution

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图 4. 不同主轨道间距下最大电流密度

Fig. 4. Maximum current density at different main orbital spacing

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图 5. 附轨道截面积对电感梯度和最大电流密度的影响

Fig. 5. Influence of the cross-sectional area of the additional rail on the inductance gradient and maximum current density

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图 6. 三种不同的附轨道截面形状

Fig. 6. Three different additional rail section shapes

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图 7. 不同分段方式下附轨道的四分之一截面示意图

Fig. 7. Schematic diagram of a quarter section of the additional rail under different segmental modes

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图 8. 分段方式对电感梯度的影响

Fig. 8. Effect of segmented mode on inductance gradient

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表 1不同主轨道间距下电感梯度

Table1. Inductance gradients under different main rail spacing

spacing/mm prototype/（µH·m−1） background field/（µH·m−1） Maxwell’s COMSOL’s Maxwell’s COMSOL’s 25 0.72363 0.74873 1.28442 1.3455 30 0.87762 0.85420 1.60369 1.5579 35 1.0041 0.94764 1.90189 1.75 40 1.114346 1.03030 2.14893 1.925 45 1.221838 1.10470 2.37343 2.0821

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表 2不同主附轨道间距下电感梯度

Table2. Inductance gradients under different main and additional rail spacing

main and additional rail spacing/mm Maxwell’s solution/（µH·m−1） COMSOL’s solution/（µH·m−1） 2 1.5746 1.6911 4 1.47618 1.5831 6 1.39424 1.4913 8 1.32861 1.413 10 1.28442 1.3455

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表 3不同附轨道厚度下电感梯度

Table3. Inductance gradients under different additional rail thicknesses

additional rail thickness/mm Maxwell’s solution/ （µH·m−1） COMSOL’s solution/ （µH·m−1） Maximum current density/ （109A·m−2） 4 1.38708 1.4409 2.0946 6 1.34843 1.406 2.0935 8 1.32368 1.3746 2.0922 10 1.28442 1.3455 2.0286 12 1.25154 1.3199 2.0713

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表 4不同附轨道高度下电感梯度

Table4. Inductance gradients at different additional rail heights

additional rail altitude/（mm） Maxwell’s solution/ （µH·m−1） COMSOL’s solution/ （µH·m−1） Maximum current density/ （109A·m−2） 10 1.35489 1.3775 2.1054 15 1.30642 1.3641 2.0103 20 1.28442 1.3455 2.0286 25 1.27027 1.3249 1.9191 30 1.19722 1.2998 1.7920

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表 5不同截面形状下电感梯度与电流密度

Table5. Inductance gradient and current density under different section shapes

cross section shape self inductance gradient/（µH·m−1） mutual inductance gradient/（µH·m−1） system inductance gradient/（µH·m−1） maximum current density/（109A·m−2） rectangular 2.13226 −0.42392 1.28442 2.0286 convex 2.12950 −0.32325 1.48300 1.9780 concave 2.27081 −0.45296 1.36489 1.8741

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连仲谋, 冯刚, 童思远, 程军胜, 熊玲. 四轨电磁发射器的背场增强仿真分析[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32(10): 105003. Zhongmou Lian, Gang Feng, Siyuan Tong, Junsheng Cheng, Ling Xiong. Simulation analysis of background field enhancement of four-rail electromagnetic launcher[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32(10): 105003.