توليد المجال المغناطيسي لمزود طاقة المكثفات

اقرأ في هذا المقال


يمكن أن يلبي المجال المغناطيسي المسطح (FTMF) المتطلبات التجريبية العلمية لشدة مغناطيسية أعلى وعرض أطول للنبض المسطح.

أهمية توليد المجال المغناطيسي لمزود طاقة المكثفات

على مدى العقود الماضية، كان هناك اهتمام متزايد بخصائص المواد والكائنات الحية في ظل المجالات المغناطيسية القوية، بحيث تتطلب بعض التجارب العلمية مثل قياسات الحرارة النوعية والرنين المغناطيسي النووي شدة مجال مغناطيسي أعلى، وبالمقارنة مع المجالات المغناطيسية المستقرة؛ أصبح المجال المغناطيسي المسطح (FTMF) طريقة بحث فعالة في هذه الدراسات نظراً لتكلفة الطاقة المنخفضة نسبياً والحقل المغناطيسي عالي الذروة.

كما تعتبر (FTMFs) ذات قوة المجال المغناطيسي العالية وعرض النبضة الطويلة المسطحة والاستقرار العالي ذات أهمية كبيرة للتجارب العلمية، بحيث يعد تصميم نظام (FTMF) الذي يلبي طلب التجارب العلمية تحدياً كبيراً لكل من إمدادات الطاقة والمغناطيس، وفي حالة أن المغناطيس يلبي متطلبات السعة الحرارية وكذلك القوة الميكانيكية؛ فإن مصدر الطاقة ضروري لتوفير خرج عالي ومستقر للمغناطيس خلال فترة السطح المسطح، لذلك يركز الكثير من الدراسات على مصدر الطاقة.

أيضاً تم اقتراح نظام (FTMF) مدعوم من مزود طاقة متعدد المكثفات (MCPS) والذي يتكون من عدة بنوك مكثفات متوازية، بحيث يتم تحميل بنوك المكثفات هذه على الجهد المحدد والتفريغ على التوالي وفقاً للسلسلة الزمنية المصممة لضمان استقرار تيار الخرج في نطاق معين خلال فترة القمة المسطحة، بحيث يتميز (MCPS) بتكاليف صيانة منخفضة، ولا يحتاج إلى طريقة تحكم معقدة، كما ويمكنه إخراج تيار أعلى مع وقت صعود أقصر ويمكنه ضبط عرض النبض لـ (FTMF) بشكل فعال عن طريق تغيير كمية بنوك المكثف.

أيضاً يتمتع (FTMF) الذي تم إنشاؤه بواسطة النظام الذي يعمل بنظام (MCPS) بأداء مناسب مع قوة المجال المغناطيسي وعرض النبضة المسطحة والاستقرار وهو تحسن كبير في مجال نظام (FTMF)، كذلك المعطيات بين وداخل مصدر الطاقة والمغناطيس مرتبطة بشكل وثيق وتتنوع في الوقت الفعلي، مما يشكل تحديات في تصميم نظام (FTMF).

المصدر: S. Ogawa, T.-M. Lee, A. S. Nayak and P. Glynn, "Oxygenation-sensitive contrast in magnetic resonance image of rodent brain at high magnetic fields", Magn. Reson. Med., vol. 14, no. 1, pp. 68-78, 1990.J. Haase, M. Kozlov, K.-H. Müller, H. Siegel, B. Büchner, H. Eschrig, et al., "NMR in pulsed high magnetic fields at 1.3 GHz", J. Magn. Magn. Mater., vol. 290, pp. 438-441, Apr. 2005.T. Maly, G. T. Debelouchina, V. S. Bajaj, K.-N. Hu, C.-G. Joo, M. L. Mak-Jurkauskas, et al., "Dynamic nuclear polarization at high magnetic fields", J. Chem. Phys., vol. 128, no. 5, 2008.L. J. Campbell, H. J. Boenig, D. G. Rickel, J. D. Rogers, J. B. Schillig, J. R. Sims, et al., "Design and analysis of high-field quasi-continuous magnets", IEEE Trans. Magn., vol. 30, no. 4, pp. 2222-2225, Jul. 1994.


شارك المقالة: