研究称本世纪末地球表面可能出现极端炎热天气

据2008年第10期美国《地球物理学研究通讯》载文报道，联合国政府间气候变化研究专家小组近日发布《2007年度全球气候变化研究报告》，预测从 1990年到2100年的一个多世纪时间里，地球表面平均气温将可能升高1.1°C至6.4°C，到本世纪末，地球表面可能出现极端炎热天气。
报告指出，由于全球温室气体的排放有增无减，自然生态破坏严重，全球变暖的趋势越发明显，地球表面温度不断升高，预计到21世纪末期，地球上很多地区的地表温度将逼近甚至超过50°C，将出现名副其实的灾难性天气。

　　荷兰皇家气候研究所的安德里亚·斯特尔研究小组长期跟踪研究全球气候变暖，他们研究的核心课题是：究竟地球何时会出现预测中的极端炎热天气。基 于分布在多个国家的17个气温观测站多年来的研究数据，科学家们进行了严格的模拟归纳推理，最终得出了令人信服的研究结果：在本世纪末，世界上很多地区的 地表温度都将超过50°C，尤其是澳大利亚、印度、中东、北非和南美地区。而且，由于特殊的地理位置，处在喜马拉雅山南麓的印度在本世纪前半段的气温升高 速度将明显快于世界其他地区，并呈现出缓慢逐步升高的规律性，在2050年，印度的气温就可轻松突破48°C的高温。而在南欧和美国的绝大部分地 区，2100年时平均温度才将超过40°C，届时法国南部的气温将达到43.5°C，位置稍北的荷兰也会达到42.5°C。上述地区气温升高的模式与印度 有些相同，都会呈现出稳定的线性上升趋势，而美洲地区的气温升高可能会更加迅猛而且没有明显的规律性。

　　地球表面温度的大幅升高对地球上的所有生命体都将造成严重威胁。在研究报告的最后部分，科学家们一致遗憾地指出，虽然问题比人们想象的要严重得多，但是有些国家和政府还是有意忽略了这一事实，他们的研究并没有得到国际间气候变化谈判的有效回应。

　　法国科研中心气象试验研究室总监埃尔维·勒特鲁指出，联合国政府间气候变化研究小组的2007年度的全球气候变化报告为全球变暖的事实提供了有 力支持，并清楚点出了面临全球变暖威胁最大的几个国家和地区。国际社会一定要正视全球变暖带来的切实威胁，并尽早采取有效行动。(李钊）

参考文献http://www.chinanews.com.cn/gj/kong/news/2008/08-29/1364890.shtml

中国青年报:世界可以没有盖茨 不可以没有袁隆平

尽管21世纪正在快步进入计算机管理的世界。可到了2008年，我们忽然发现：计算机不能当饭吃，无论多么高效的硬件，多么完美的软件，都不能用来填饱肚子。

　　一连13年蝉联全球首富的比尔·盖茨，对如何填饱地球村60亿居民的肚子爱莫能助。无论比尔·盖茨如何富有，他和我们一样，吃的都是五谷杂粮。

　　2008年，美国的次贷危机进一步恶化，已导致其经济停滞甚至衰退，随着石油价格冲过100美元大关，随着美元迅速贬值，导致全世界(包括中国在内)通货膨胀阴霾满天。人们很快又发现，油价的威胁远不及粮价飞涨对世界经济的威胁。
2007年，世界粮食市场粮价飞涨的影响传导给了中国，中国的CPI从2%上涨到了8%。中国已将控制物价涨幅，列为2008年中国经济的头号任务。

　　2007年、2008年在中国发生的结构性通货膨胀，领头的是粮食价格，粮食价格和猪肉价格的上涨，占了中国8%的通货膨胀率中的80%。

　　于是我又想起了袁隆平。2008年7月,国家统计局发布的消息说，全国夏粮连续第5年丰收，夏粮总产量超过了1200亿公斤，同比增产25亿公 斤。油菜总产量达到1185万吨，同比增产40多万吨，扭转了油菜籽产量连续3年下滑的局面。中国的粮食丰收让我们看到了食品价格回落的希望。

　　2008年8月25日，我又读到了这样的新闻：在湖南隆回，超级杂交稻亩产900公斤的目标，有望下月实现。在水稻主产区湖南大面积示范种植部 分丘块亩产冲刺900公斤，是世界杂交水稻史上的一个新的高峰，是杂交水稻之父袁隆平带领中国专家迎战世界粮食问题的一个新跨越。

　　看来吃饭真的要靠袁隆平。

　　一桶5公斤装的“金龙鱼”食用油居然会从35元扶摇直上，直奔百元而去。老百姓怎么能不忧心如焚？感谢袁隆平，2008年8月，中国的粮价油价肉价的胀势不仅得到了控制，而且都在跌，中国经济的头号难题找到了答案：农业丰收得靠科技。科学技术是第一生产力。

　　袁隆平说，全球50%以上的人以大米为主食，水稻是老大哥。世界水稻的平均产量是3.9吨／公顷，而我国的平均产量达到7.1吨／公顷。现在第 二期超级杂交稻突破了12吨／公顷，遥遥领先于其他国家，我们正在搞第三期的研究。在非洲等地，我们外援的杂交水稻产量能比当地产量翻两三番。在几内亚， 本地品种产量1.5吨~2吨／公顷，我们的杂交水稻随便就能产6吨~7吨／公顷。

　　读读这段文字，你便可以知道，我为什么说，世界可以没有比尔·盖茨，不可以没有袁隆平。(魏雅华）

参考文献http://www.chinanews.com.cn/gn/news/2008/08-29/1364596.shtml

评论：没有了哪一个都不好！多多益善！

邓颖超:力争民主;冯玉祥:人民是主宰、科学是救星

上周日，本报携手市收藏协会、重庆梦虎收藏品公司联合举办的"与奥运同行 看中国画卷"首场大型字画免费鉴宝会上，一本包括郭沫若、陶行知、董必武、邓颖超等13位近现代名人签名的笔记本亮相，其中叶挺1946年在渝签名被专家初步判定为绝笔真迹，该笔记本的历史文物价值无法估量。

　　记者看到，该笔记本为上世纪四十年代长型纸制品，微微有些泛黄，收录了叶挺、郭沫若、陶行知、董必武、邓颖超、冯玉祥、田汉、廖承志、沈钧儒等近现代名人手迹。其中，邓颖超题字为"巩固和平、力争民主"，

冯玉祥的题字是"人民是主宰、科学是救星"。
参考文献http://news.10jqka.com.cn/html/2008/08/29/734.shtml

托尼·布莱尔《我们可以帮助中国拥抱未来》

新华网消息：英国前首相托尼·布莱尔近日在美国《华尔街日报》撰文説：北京奥运会标志着一个新纪元--中国的开放进程将永远无法逆转。该报26日以《我们可以帮助中国拥抱未来》为题刊发了布莱尔的这篇文章。

　　北京奥运会之壮观强有力地震撼了人们的视听。不过，给我留下最深刻印象的是在开幕式前对一家新成立的中国互联网公司的非正式访问，以及与一些中国年轻企业家的交谈。

　　这些中国人，无论男女，都非常聪明、敏锐和坦率，不怕就中国及其未来发表自己的看法。尤其是，他们充满自信和乐观，不愤世嫉俗，表现出积极进取的精神，这使我想起鼎盛时期的美国和奋勇向前的其他任何国家。

　　这些人没有恐惧，而是满怀希望地憧憬未来。尽管中国还有数百万人仍生活在贫困中，尽管中国还存在一大堆的社会和经济问题要解决，但是，正是这次体育盛会期间中国人所表现出的这种精神将决定着中国的未来。

　　在我担任英国首相的10年间，我看到了中国崛起为世界大国的步伐在不断加快。我曾在讲话中谈论中国，但只是从理论分析的角度去理解它。没有切身感受，因此，我无法从政治上完全理解它。

　　自从离任后，我先后四次访问中国，不久会再次访问中国。人们提出这样一个问题：这届奥运会将给中国留下什么？这次奥运会标志着一个新纪元--中国的开放进程将永远无法逆转。它还意味着，随着现代中国的现实变得愈来愈清晰，对中国的无知和恐惧会逐渐减弱。

　　权力和影响力正在向东方转移。有些人把这看成是威胁，我把它看作是巨大的机遇。不过，我们不得不发挥想像力，消除历史遗留下来的任何傲慢残余。

　　北京这座城市给我的感觉跟20年前我首次访华时的印象截然不同。而且，中国人为他们的国家及其取得的进步感到由衷的自豪。

　　中国领导层全神贯注于国内发展问题，这是可以理解的。我们欧洲有大约5%的人口从事农业生产。而中国的这个数字却接近60%。今后几年，中国将寻求让数亿人从农村移居城市。

　　 对中国来说，这种经济和社会转型必须伴随着政治稳定。这也完全符合我们的利益。

　　因此，我们应当继续通过对话，就人们非常关心的这些问题同中国进行接触，但我们这样做的时候至少应当多少理解一下中国对这些问题的看法。

　　这意味着西方需要与中国建立牢固的伙伴关系，这种关系不仅要深入经济，而且还要深入到其它领域。事实是，如果没有中国的充分参与，21世纪的任何事情都无法良好运行。我们今天面临的挑战是全球性的。中国现在是一个全球大国。因此，无论是气候变暖问题、非洲问题、世界贸易，还是各种各样的安全问题，我们都需要中国发挥建设性的作用，我们需要中国利用其影响力与我们配合。

　　有关中国的崛起，可能是被夸大了。譬如，欧洲的经济规模仍然很大，超过中国和印度的总和。不过，正如这次奥运会和奖牌榜所显示的那样，事情不会一成不变。这是一个历史性的变革时刻。转瞬10年后，人人都会明白这一点。

　　20世纪前，权力曾属于西方。到了20世纪，权力属于美国。现在，我们必须适应一个新世界，与远东地区分享权力。无论如何，我们必须接受这种事实。对于下任美国总统来说，这应是首要议题。

　　奥运会如今已成为世界上最重大的体育赛事，而且人们对体育都普遍热爱，因此，奥运会成为能对现实生活中的人们造成切实影响的事件之一。这届奥运会使世人对当代中国有些了解，而任何演讲可能都达不到这种效果。

如何防止默认主页被修改

答：首先定位到“C:\ProgramFiles\InternetExplorer”文件夹,找到一个名为“IEXPLORE.EXE”的文件。在此文 件上点击鼠标右键,发送到桌面建立一个快捷方式。在此快捷方式上单击鼠标右键,选择“属性”选项,再选择“快捷方式”选项卡,将 “目标”窗口中的代码变更为“C:\PpogramFiles\InternetExplore\IEXPLOR.EXE”-nohome,点击“确定”按钮。这样我们再也不怕IE的默认主页被修改了。

手动解决的方法

1、IE默认首页被修改的故障排除。

IE浏览器上方的标题栏被改成“欢迎访问……网站”的样式，这是最常见的篡改手段，受害者众多。排除办法可通过修改注册表来解决：
①在Windows启动后，点击“开始”→“运行”菜单项，在“打开”栏中键入regedit，然后按“确定”键；
②展开注册表到
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Internet Explorer\Main
下，在右半部分窗口中找到串值“Start Page”双击 ，将Start Page的键值改为“about:blank”即可；
③同理，展开注册表到
HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Internet Explorer\Main
在右半部分窗口中找到串值“Start Page”，然后按②中所述方法处理。
④退出注册表编辑器，重新启动计算机，一切OK了！
特殊例子：当IE的起始页变成了某些网址后，就算你通过选项设置修改好了，重启以后又会变成他们的网址啦，十分的难缠。其实他们是在你机器里加了一个自运行程序，它会在系统启动时将你的IE起始页设成他们的网站。
解决办法：运行注册表编辑器regedit.exe，然后依次展开
HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\Current Version\Run
主键，然后将其下的registry.exe子键删除，然后删除自运行程序c:\Program Files\registry.exe，最后从IE选项中重新设置起始页就好了。

2、恶意网页篡改IE的默认页的排除方法。

有些IE被改了起始页后，即使设置了“使用默认页”仍然无效，这是因为IE起始页的默认页也被篡改啦。具体说来就是以下注册表项被修改：
HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Internet ExplorerMain\Default_Page_URL
“Default_Page_URL”这个子键的键值即起始页的默认页。排除办法：
运行注册表编辑器，然后展开上述子键，将“Default_Page_UR”子键的键值中的那些篡改网站的网址改掉就好了，或者设置为IE的默认值。

3、IE浏览器缺省主页被修改的排除办法。

修改IE浏览器缺省主页，并且锁定设置项，禁止用户更改回来。主要是修改了注册表中IE设置的下面这些键值(DWORD值为1时为不可选)：
[HKEY_CURRENT_USER\Software\Policies\Microsoft\Internet Explorer\Control Panel]
"Settings"=dword:1
[HKEY_CURRENT_USER\Software\Policies\Microsoft\Internet Explorer\Control Panel]
"Links"=dword:1
[HKEY_CURRENT_USER\Software\Policies\Microsoft\Internet Explorer\Control Panel]
"SecAddSites"=dword:1

排除办法：将上面这些DWORD值改为“0”即可恢复功能。

4、默认首页变灰色且按扭不可用的故障排除。

这是由于注册表HKEY_USERS\.DEFAULT\Software\Policies\Microsoft\Internet Explorer\Control Panel
下的DWORD值“homepage”的键值被修改的缘故。原来的键值为“0”，被修改为“1”（即为灰色不可选状态）。

排除办法：将“homepage”的键值改为“0”即可

美国专利检索方法与技巧

USPTO 站点的专利检索页主要由全文本数据库(Full-text database)和文献数据库(bibliographic database) 组成。前者提供专利正文的文本内容，主要包括逻辑检索（布尔检索，Boolean Search)、人工检索(Manual Search)、专利号检索(Patent Number Search)、数据库内容、帮助等，后者提供专利的相关文献及图表，其基本结构与前者类似，只是其人工检索改为了高级检索(Advanced Search)。在此主要通过全文本数据库介绍检索美国专利的方法.
　一、 检索的基本流程：


　　二、逻辑检索(Boolean Search)

　　通过逻辑检索页可以使用两检索词检索美国专利全文数据库。具体分七个步骤：
　　1．选择年度或年度范围，可以通过下拉菜单进行。
　　2．在 Term1框中输入一检索词。
　　3．在 Term1框右边的 Field 1 下拉菜单中选择所需的字段，如 Title,Abstract等。专利中各字段的缩写、意义、格式、举例可以从帮助信息中的Tips on Fielded Searching 。
　　4．选择一个逻辑运算符(AND OR 或 ANDNOT)。
　　5．在Term 2中输入另一检索词。
　　6．在Term 2右边的Field 2下拉菜单中选择所需的字段。
　　7．点击 Search 。

　　进行逻辑检索时应注意以下几点：
　　1．如只需就单个检索词进行检索，可以省略4－6步；
　　2．大小写输入的检索词，检索结果相同。
　　3．在Term1与Term2之间使用逻辑运算符AND进行检索，将获得同时含有Term1和Term2的文献，使用逻辑运算符OR将获得含有Term1或Term2的文献，使用逻辑运算符 ANDNOT 将获得含有 Term1 但不含有 Term2 的文献。
　　4．若使用短语进行检索时，短语须用双引号 "" 括起来，例如：检索双氯芬酸钠时输入 "diclofenac sodium" 即可。
　　5．通配符的应用：逻辑检索允许使用通配符“＄”代替某些字符串后面（注意只能是后面，而不能是前面或中间)的字母。如不在特定字段检索，字符串的长度必须至少4个字母长，如在特定字段（如专利号、专利人等)则字符串长度至少3个字母。使用短语检索是不能使用通配符。
　　6．为了提高检索命中率，尽可能将检索词限制在标题或文摘中。
　　7．在许多页面都有导航图标，可以使用户很方便地从所在页面转到所需的页面。

检索举例：

　　例1．如想检索H 2 受体拮抗剂法莫替丁有关的专利，可以在 Term1中输入 famotidine, 选择检索字段为 Abstract, 选择年度范围为 All years, 点击 Search 就会得到从 1976 年至今的所有文摘中含有 famotidine 的文摘。

　　例2．如要检索降血脂药吉非罗齐的制备方法，可以在 Term1中输入gemfibrozil检索字段选择为Title, 选择逻辑运算符AND，在Term2中输入 preparation （或 prep$)，检索字段也选择为 Title ，选择年度范围为 All years，点击 Search 即可得专利号为 5,654,476 标题为 Process for the preparation of gemfibrozil 的专利，点击其标题即可得到有关吉非罗齐制备方法的专利全文.

三、人工检索(Manual Search)：

　　人工检索是相对逻辑检索而言的，它具有相当的灵活性，非常适用于复杂的专利检索，它分三个步骤：
　　1．选择检索年度或年度范围。
　　2．在 Query 文本输入框中输入检索要求。
　　3．点击 Search 键。
　　在人工检索中，允许使用嵌套的逻辑表达式，用户可以利用两个以上的逻辑运算符 (OR，AND，ANDNOT)创建和执行检索，从而得到较为精确和完整的检索结果。

　　检索举例：
　　例．阿托品的英文名可以是atropine也可是apropt，如果想检索有关阿托品片的有关专利，可以输入table$ AND(atropine OR apropt)，将得到所有包含有 table$ 和atropine或者是包含有table$和apropt的所有专利。

　　进行人工检索时应注意以下几点：
　　1．人工检索允许检索专利中独立的字段，这有助于提高检索速度。在桌面的底部可以获得所有索引字段的列表，每个字段的全名在右侧，相应的字段代码在左 侧。为了缩小检索范围，可以点击某一字段，在检索词前输入字段代码，并加上一个斜杠(/)，如果没有选择特定的字段，将在整个专利的范围内搜索。

　　检索举例：
　　例1．输入IN/Dobbs，将在数据库发明人字段内搜索Dobbs，从而得到发明人为Dobbs的所有专利，而出现在其它地方的Dobbs将被忽略。
　　例2．输入CLAS/270/31，将得到所有分类号为270/3 的专利。

　　2．日期范围检索，用户可以指定某一日期段来缩小的范围，加快检索速度。两个日期之间用->来连接，例如，输入 ISD/11/1/1997->5/12/1998，将得到1997 年11月1日之后到1998年3月12日之前的所有满足条件的专利。

　　3．右边截断功能，人工检索允许使用通配符代替检索词右边的部分，如要检索指定的段，字符串至少是3个字母以上，如没有指定段，则字符串的长度至少在4个字母以上。例如，输入elec$，将得到所有以elec开头的专利文献。

　　4．在短语检索中，在引号内使用通配符无效，例如输入AN/"general mot$" 得到的结果将是错误。

　　四、专利号检索(Patent Number Search):

　　目前，许多论文的参考文献都是报道的专利号，对于已知专利号的专利，用专利号检索非常方便简单。

　　1、在检索框内输入专利号，如果有一个以上的专利号，用空格隔开，不必用逗号或词头大写。
　　2、点击 Search 键即可得到检索结果。

　　检索举例:
　　如想检索专利号为3975432的美国专利，点击专利检索页中的专利号检索项(Patent Number Search)，在Query框中输入3975432，点击Search即可得到专利号为 3,975,432标题为 Process for preparing 2-(6-methoxy-2-naphthyl)propionic acid 即2-(6-甲氧基-2-萘基)丙酸的制备过程(即萘普生的制备过程)，点击标题即可得到其专利全文。

小结

　　本文介绍了USPTO站点的检索流程，具体讲述了逻辑检索、人工检索、专利号检索的方法。

　　参考文献
　　1. http://www.uspto.gov
　　2. http://www.netwales.co.uk/ptoffice/index.htm
　　3. http://www.ipdl.jpo-miti.go.jp/homepge.ipdl
　　4. http://www.epo.co.at/epo/
　　5. http://info.ic.gc.ca/opengov/cipo/homee.htm
　　6. http://www.patent.com.cn
　　7. http://www.uspto.gov/wipo.html

专利网入口

中国专利网专利查询入口 http://www.sipo.gov.cn/sipo2008/zljs/

磁能发电机

一种磁能动力机构 林源煌200310117656.3

申 请 号：
200310117656.3
申 请 日：
2003.12.27
名 称：
一种磁能动力机构
公 开 (公告) 号：
CN1635699
公开(公告)日：
2005.07.06
主 分 类 号：
H02N11/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02N11/00
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
林源煌
地 址：
528400广东省中山市张家边窈窕工业区勇鑫塑胶制品有限公司
发 明 (设计)人：
林源煌
国 际 申 请：

国 际 公 布：

进入国家日期：

专利 代理 机构：
中山市科创专利代理有限公司
代 理 人：
尹文涛


本发明公开了一种磁能动力机构。它的技术要点在于是由两相结合的上壳盖、底壳盖，于前、后轴承套合一轴杆并卡固磁轮组及外围磁轮环所构成；壳体内四周角留设滑轨，磁轮环外围分设的卡榫卡固在滑轨中，而该磁轮外围以45°角埋设有磁石，经多个磁轮结合形成一磁轮组，由各磁轮组间表面显露的磁石形成一倾斜45°角的排列，磁轮外围可滑移套合的各磁轮环，也对应于磁轮的磁石以45°角埋设有磁石。本发明克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、重量轻、可以携带、来源广泛、无污染的磁能动力机构。


申请（专利）号：200310125168.7
大中小

· 申请公开说明书 （5）页
申 请 号：
200310125168.7
申 请 日：
2003.12.25
名 称：
利用永久磁能作动力的作功系统
公 开 (公告) 号：
CN1635700
公开(公告)日：
2005.07.06
主 分 类 号：
H02N11/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02N11/00
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
毛顺发
地 址：
334000江西省上饶市信州区水南街33号1栋401室
发 明 (设计)人：
毛顺发
国 际 申 请：

国 际 公 布：

进入国家日期：

专利 代理 机构：

代 理 人：




摘要　

一种利用永久磁能作动力的作功系统，作功主要由磁动力机完成。在磁动力机的定子(或转子)上装有足够磁场强度的永久磁极，在转子(或定子)上装有起换向作用的电磁极和换向器，在励磁机(或发电机)至磁动力机的激磁电路中装有可调电位器、电压继电器、整流器、蓄电池和电路开关K，它们之间实现电连接，磁动力机与励磁机(或发电机)实现机械连接，启动时的激磁电源由蓄电池提供，带动励磁机(或发电机)一道运转，当励磁机(或发电机)空载电压达到一给定值时，电压继电器自动切换，激磁电源改由励磁机(或发电机)供给，维持系统稳定运行并对外输出动力或电力。



申 请 号：
03146041.0
申 请 日：
2003.07.15
名 称：
磁能恒动发电装置
公 开 (公告) 号：
CN1514537
公开(公告)日：
2004.07.21
主 分 类 号：
H02N11/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02N11/00;H02K53/00
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
朱广阔
地 址：
277605山东省微山县付村镇朱楼村中心路101号
发 明 (设计)人：
朱广阔
国 际 申 请：

国 际 公 布：

进入国家日期：

专利 代理 机构：

代 理 人：




摘要　

磁能恒动发电装置属于电学发明技术领域的发配电类，受恒动玩具及挂钟钟摆动能的启发，利用永磁同名极相斥力作动力源，经磁能摆动式四股叉杠杆动力比值56倍的作用力及惯性动力和摆的振动规律相互作用产生恒动运动，拖动类似风力发电机的“转子”旋转发电，经升压直接输出电能，供家用电器和其他电器设备使用，磁能恒动发电装置开车与停车，方法简便，易于操作，即把调试好的磁能恒动摆动式四股叉杠杆，用手托到位后松开，便可进入往复恒动运动，装置启动工作，停车时用手拖住配重铅块底部，不让其摆动即可停车。

申 请 号：
03114227.3
申 请 日：
2003.04.09
名 称：
磁能动力装置
公 开 (公告) 号：
CN1447516
公开(公告)日：
2003.10.08
主 分 类 号：
H02N11/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02N11/00
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
张硕逊;蔡俊华
地 址：
518000广东省深圳市福田区农轩路俊安苑2栋3D
发 明 (设计)人：
张硕逊;蔡俊华
国 际 申 请：

国 际 公 布：

进入国家日期：

专利 代理 机构：
深圳市创友专利代理有限公司
代 理 人：
江耀纯



摘要　

本发明公开一种磁能动力装置，包括定子、转子，其特征是：在所述定子的内侧或外侧设置有定子永磁体，在所述转子上与定子永磁体相对应的一侧有转子永磁体，所述定子永磁体和转子永磁体的极性设置使得转子运动进程中二者之间同性相斥、异性相吸的力的方向在圆周方向上保持不变。本发明利用磁体之间的吸引和排斥力，将储存于磁体中的磁势能转化为动能输出，结构简单、经济环保。

申 请 号：
02110972.9
申 请 日：
2002.03.07
名 称：
磁能动力装置
公 开 (公告) 号：
CN1367571
公开(公告)日：
2002.09.04
主 分 类 号：
H02K53/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02K53/00
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
上海松煜机电科技研究有限公司
地 址：
201400上海市奉贤区南桥镇人民中路西园弄8号401室
发 明 (设计)人：
苏传松
国 际 申 请：

国 际 公 布：

进入国家日期：

专利 代理 机构：
上海东亚专利代理有限公司
代 理 人：
罗习群



摘要　

本发明利用高导磁材料设计一种磁能电动机、磁能发电机和无源磁能机构，其中磁能电动机的结构是，定子本体用铁质材料制成，在定子的内圆镶有四块高导磁永久磁极，按90°角均布，N极向内，S极向外，在永久磁极的外围用隔磁材料封闭隔离，转子本体也是用铁质材料制成，在转子本体外圆镶有三块高导磁永久磁极，N极向外，S极向内，与轴心偏移30°角，三个磁极之间按120°角均布，在永久磁极两边开出绕线槽，绕三组线圈，磁能发电机和磁能动力机构的结构与此相似，都是利用定子的永久磁极和转子的永久磁极转动到相吻时，相互排拆，产生推拉式做功，使其输出功率大于其输入功率，达到高效节能目的，使该三种结构装置，多组串联起来，可以获得大于几十倍的输入功率。



申 请 号：
03109925.4
申 请 日：
2003.04.08
名 称：
旋转永磁能源输出机
公 开 (公告) 号：
CN1536753
公开(公告)日：
2004.10.13
主 分 类 号：
H02N11/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02N11/00
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
高步
地 址：
114000辽宁省鞍山市千山区旧堡街旧堡三委十五组十五号
发 明 (设计)人：
高步
国 际 申 请：

国 际 公 布：

进入国家日期：

专利 代理 机构：

代 理 人：




摘要　

旋转永磁势能输出机根据磁场同性相斥、异性相吸原理，用机械方法使电磁场力作功并输出，它是由固定磁组、左右运动磁组、往复机构，能量输出机构构成。所以本发明不用外界加入任何能源的能源输出机，可以用作发电以及一切运输加工机械的动力机。

申 请 号：
03102201.4
申 请 日：
2003.01.27
名 称：
一种可持续提供电磁能量转换的方法
公 开 (公告) 号：
CN1521923
公开(公告)日：
2004.08.18
主 分 类 号：
H02K57/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02K57/00
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
黄正曦
地 址：
101100北京市通州区张湾太玉区园小区8号311室
发 明 (设计)人：
黄正曦
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进入国家日期：

专利 代理 机构：
北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司
代 理 人：
孙皓晨;王家印



摘要　

本发明公开了一种可持续提供电磁能量转换的方法，该方法是将带电小球Q经加速器得到速度V，引入控制轨道，所述轨道包括两个直线段和两个半圆轨道，所述两个半圆轨道由磁场控制，并用静电屏蔽和磁屏蔽，所述带电小球直线段运动轨道产生的磁场是电磁能的来源，经线圈可以得到电流。本发明公开了匀速直线运动带电小球持续得到能量的方法，具有由外界补充少量能量即可持续得到能量的特点。

申 请 号：
02130606.0
申 请 日：
2002.09.09
名 称：
一种磁能动力机械的制做方法
公 开 (公告) 号：
CN1409468
公开(公告)日：
2003.04.09
主 分 类 号：
H02K33/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02K33/00;H02K33/14
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
刘华
地 址：
066000河北省秦皇岛市海港区和安里45栋3单元12号
发 明 (设计)人：
刘华
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专利 代理 机构：

代 理 人：


摘要　

本发明属于动力机械领域，依据磁能在电能的作用下，可以产生强冲击力这一物理现象的存在，通过相关偶件的作用，使之成为一种“磁能动力机械”，涉及的是诸如汽油、柴油、液化气等内燃式动务机械的作用，目的是节能，加强环境保护。

申 请 号：
02139013.4
申 请 日：
2002.09.03
名 称：
磁能动力发动机
公 开 (公告) 号：
CN1409476
公开(公告)日：
2003.04.09
主 分 类 号：
H02N11/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02N11/00
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
吕勇军
地 址：
530003广西壮族自治区南宁市秀灵路秀灵公寓07222号房
发 明 (设计)人：
吕勇军
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专利 代理 机构：
广西南宁公平专利事务所有限责任公司
代 理 人：
罗保康



摘要　

一种由机壳、定子、转子和动力输出轴等构成的动力发动机。该机的定子和转子分别由在同一水平面圆周内排布有长方形永磁块的静旋磁盘定子和动旋磁盘转子构成，定子和转子内的磁块数相等，且定子和转子每对应的两块磁铁边的连线延伸均是同一圆的切线。在定子的内圆弧和转子的外圆弧磁铁同极相斥作用下，转子旋转并带动输出轴输出功率。

申 请 号：
02239969.0
申 请 日：
2002.06.14
名 称：
往复凸断直激式磁能发动机
公 开 (公告) 号：
CN2562492
公开(公告)日：
2003.07.23
主 分 类 号：
H02N11/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02N11/00
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
勾永会;陈金义
地 址：
310020浙江省杭州市秋涛北路90号浙江金义集团
发 明 (设计)人：
勾永会
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专利 代理 机构：
杭州天欣专利事务所
代 理 人：
陈红



摘要　

本实用新型涉及一种磁能发动机，它属于动力机械领域，现有的发动机在使用时不仅耗能，还排放大量废气，对环境产生重大的污染，破坏了人类的生态平衡。本实用新型由速力控制器、正时磁力分配器、滑块作功器及壳体组成，正时磁力分配器分别与速力控制器、滑块作功器相连接，并位于它们两者之间；速力控制器可对发动机力矩及转速进行控制，怠速调整；正时磁力分配器通过正时凸断轮推动凸断滑板上移，联动两侧屏蔽滑板闭合，使磁极极性屏蔽转换成单磁极，当下磁块上行与闭合的左右屏蔽滑板单极相吸时，凸断滑板向两侧突然打开，使上、下磁块同极相斥，下磁块由此迅速下移，形成往复式运动；滑块作功器在正时磁力分配的控制下，将磁能力源转换成机械能。本实用新型无污染、不耗能、无噪音，使用时清洁、平稳、维护方便，适用范围广。
31
申 请 号：
200710062759.2
申 请 日：
2007.01.16
名 称：
独立自主自由式积复激自动环聚同步磁能动力发电机
公 开 (公告) 号：
CN101227136
公开(公告)日：
2008.07.23
主 分 类 号：
H02K57/00(2006.01)I
分案原申请号：

分 类 号：
H02K57/00(2006.01)I
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
林冈嵚
地 址：
中国台湾台南县仁德乡上仑村德仑路14邻370巷21弄36号
发 明 (设计)人：
林冈嵚
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专利 代理 机构：
北京慧泉知识产权代理有限公司
代 理 人：
王顺荣;唐爱华



摘要　

一种独立自主自由式积复激自动环聚同步磁能动力发电机，其包含：一组或一组以上之同步磁能电发动力机单机组，每一具同步磁能电发动力机单机组至少由一直流电动机及一交直流发电机以共享同一定子、转子电枢转轴所构成，一蓄电池串并联机组，作为电动机起动之电力源，发电机经换向器输出之感应电流可对蓄电池机组进行回储充电，亦可提供外接的直流负载电源；及一交流自耦变压器组合机组，系与发电机之滑环正负电刷电压流输出端连接，改变发电机输出端之交流电电压值，以提供不同交流负载电力，提供不同电压值予外接的交流负载或机械电力；藉该等设置，蓄电池串并联机组提供同步磁能电发动力机单机组中之直流电动机自动起动后，电动机与发电机共磁通，增进磁电效率。

申 请 号：
02108880.2
申 请 日：
2002.04.20
名 称：
磁能动力发电机
公 开 (公告) 号：
CN1452311
公开(公告)日：
2003.10.29
主 分 类 号：
H02N11/00
分案原申请号：

分 类 号：
H02N11/00
颁 证 日：

优 先 权：

申请(专利权)人：
谈石国
地 址：
413500湖南省安化县东坪镇竹林路7号
发 明 (设计)人：
谈石国
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专利 代理 机构：

代 理 人：




摘要　

本发明属能源动力系统。本发明依据发电机右手定则，改现有发电机定内横向切割磁力线为平转磁场垂体切割磁力线，使之成为新型发电机，为减少载体、增加电功率、降低传动能耗、与外动力直通创造了条件。以最新发明成果：磁力发动机、磁能动力机械装置为动力，移置或兼融新旧发电机装置于一体，动力和电能同步运行，使之成为磁能动力发电机。该机具有结构简单便携、产品无污无耗、能源清洁恒稳特点。是废弃输电外线、进入家庭用电产品用电的直配发电装置，是抗时空约束的国防器械电源。

不倒翁的力学原理及应用

匈牙利布达佩斯工艺与经济大学的两位科研人员发现了功能与不倒翁相同的形体，但其内部均匀无配重物。该科学论文发表在世界著名杂志《数学信使》上。
　　不倒翁是人们非常熟悉的一种物理力学现象，其原理是上轻下重的物体比较稳定，也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在竖立状态处于平衡时，重心和接触点的距离最小，即重心最低。偏离平衡位置后，重心总会升高。因此，不倒翁的这种平衡状态是稳定平衡，无论如何摇摆，它总是不倒。 即使外力改变其平衡，一旦外力消失，它还会迅速恢复。不倒翁只有一个平衡点和一个非平衡点，但不倒翁内部是不均匀的，下部重或者在底部安装有配重物体。
　　如何才能找到既具有不倒翁的功能，但其内部又是均匀无配重物的形体，许多年来数学家在这一问题上绞尽了脑汁。匈牙利数学家首先用胶合板制成了一个比较复杂的形状，从不同位置摆放来观察其翻倒后是否能自动恢复到平衡点。研究人员通过数学计算发现，任何平面形体至少有2个平衡点和2个非平衡点。随后，研究人员在三维形体上进行试验，并通过数学计算模型，用实物制成了独一无二的形状（如图1）。它的表面是非常复杂的修圆形状，在自然界中，印度的星龟具有类似的形状（如图2）。
　　研究人员将上述奇特形体称为“Gomboc”。它完全具有不倒翁的功能，也就是说，只有一个平衡点和一个非平衡点，受到外力倾斜或翻倒后，一旦外力消失，会自动恢复到原平衡点。
　　有关专家指出，把“Gomboc”做成玩具，将会具有很大的经济价值。1974年匈牙利人厄尔诺·鲁比克发明了风靡世界的魔方玩具，该项发明也曾刊登在当年的《数学信使》杂志封面上。

不倒翁原理 上轻下重的物体比较稳定，也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在竖立状态处于平衡时，重心和接触点的距离最小，即重心最低。偏离平衡位置后，重心总是升高的。因此，这种状态的平衡是稳定平衡。所以不倒翁无论如何摇摆，总是不倒的。再比如像我们在科技馆看到的“锥体上滚”实验，也是这个道理，由于锥体的形状和两边轨道的形状，使它的重心在下降，但看起来好像在上升，向上滚与生活中的事实不符合。但它只是一种假像，看到它的本质，还是重心降低了，因此重心越低越稳定。在生活中为增加物体的稳定性，我们常采用加重下面的重量，如电扇底座、话筒架、公共汽车站牌等。 利用重心这种特点，还可以做许多有趣的实验和解释一些现象。如可以做一个斤头虫，把一粒胶囊打开，装入一个小滚珠，即可来回翻跟头。我们常见一个盒子只放在桌上一点，但却不掉下去，这是因为盒子靠桌子的一头，是“重心”所在，所以盒子悬空，但不掉下来。走钢丝的杂技演员，手持平衡棒也是为降低重心，达到平衡的目的。 不倒翁的自制方法：选用球形塑料中药丸的包装盒，这种盒可以从中间打开，正好是两个半球。在一个半球内放入适量的橡皮泥或湿胶泥，成为不倒翁的底部，在另一个半球外粘一个圆锥形的帽子，成为不倒翁上部。将两个半球扣合后，画上面部，就制成了。

《理论力学》论文
不倒翁的力学原理及应用
姓名：周嘉伟
学号：1052910123
院系：材院05焊接1班
指导：张莉老师
不倒翁的力学原理及应用
1052910123 周嘉伟

摘要：回顾不倒翁的历史来源；从不倒翁的形体结构、平衡稳定性、受力情况（包括平衡受力、倾斜受力、复原受力）等三个方面来分析其力学原理；简单介绍该原理在日常生活生产中的重要应用，以及自己的感悟。

关键词：不倒翁，力学原理，形体结构，平衡稳定性，受力分析，原理应用

不倒翁是一种历史悠久的玩具，特别受到各个年代儿童们的喜爱。清代文人魏崧在《壹是纪始》写到：“不倒翁始于唐。”他据《唐摭言》中的记载：“卢连举不第，赋《酒胡子》长篇以寓意，序日：‘巡觞之胡，旋转由人。’今谓之不倒”，这便是不倒翁的最初模型。而后渐渐流传至今，演变成为哄逗幼儿的玩具，给儿童乃至大人们增添了无穷乐趣。那么，在我们学习了大学《理论力学》之后，便可以较为确切的从力学上来分析不倒翁的原理，并了解其在日常生活生产中的相关应用。
一、力学原理
最常见的不倒翁是纸身、泥底，即用纸浆灌模或用废纸粘糊成形，再用泥土 制成半圆形的底座，将二者粘合好之后，再在外表糊上净纸，施以彩绘而成；也有的用木头做底，底部中心固定上铁块和小石子；还有用小葫芦挖净内瓤，内部灌铅做成的“葫芦”；今天还有用鸡蛋壳、旧乒乓球做成的小不倒翁。所有的这些不倒翁都有相同的特点：上半身为空心壳体、下半身是一个实心的半球体，底部为圆形。这些特点使它们具有了一致的基本力学结构，都能达到“不倒”的效果。
1．不倒翁的形体结构 　 不倒翁为空心壳体，重量很轻；下半身是一个实心的半球体，重量较大，不倒翁的重心就在半球体之内。下面的半球体和支承面之间有一个接触点，这个半球体在支承面上滚动时，接触点的位置就要发生改变。不倒翁始终用一个接触点站立在支承面上，它永远是一个独脚体。 　　2．不倒翁的平衡的稳定性 　　不倒翁在受到外力的作用时，就要失去平衡，而在外力去除后，不倒翁能自行回复到平衡状态，这说明不倒翁具有一种抵抗外力干扰保持平衡的能力，这就是平衡的稳定性。这种抵抗干扰保持平衡的能力的形成，应该从不倒翁的受力情况来看。 　　3．不倒翁的受力情况有三种 第一，不倒翁平衡的受力情况。 不倒翁在桌面上，受到两个外力的作用：一个是重力G，地球对不倒翁的吸引力；另一个是支持力，桌面对牛球体的反作用力。根据物体的平衡条件，只要这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，不倒翁就能够保持平衡的状态。 　　第二，不倒翁倾斜的受力情况。不倒翁倾斜时受到两个力矩的作用，我们称外力的作用为干扰，外力形成干扰力矩；另一个叫抵抗力矩，由自身的重力形成。本来不倒翁是直立的，由于外力的作用，外力对不倒翁与制成面的接触点产生力矩，使不倒翁倾斜，打破原来的平衡。此外，本来重力是不产生力矩的，因为本来不倒翁是直立的，重力的作用线和支点位于同一直线上，力矩为零。由于外力的作用，不倒翁倾斜，半球体向一侧滚动，接触点随之移动，形成了新的接触点，即形成了新的支点，此时重力的作用线和原支点不在同一直线上，因而形成力矩，这就是抵抗力矩。正是由于抵抗力矩的形成和发展，抵抗和制止了外力的干扰作用。抵抗力矩的方向和干扰力矩的方向正好相反，同时随着不倒翁倾斜的角度不断增大，重心作用线的偏移量也不断增大，抵抗力矩的量值也不断增大，当抵抗力矩等于干扰力矩时，不倒翁就进入新的平衡状态——倾斜的平衡状态，此时外力的干扰作用也就宣告停止。由此可知，不倒翁受到外力干扰后，原有的平衡破坏了，但新的平衡随之形成，不倒翁可以接续地保持平衡，虽然平衡的方式不同，但平衡的本质不变，这种便是动态平衡。 　　第三，不倒翁复原的受力情况。从势能角度考虑，势能低的物体比较稳定，物体一定会向着势能低的状态变化。当不倒翁倒下的时候，由于集中了大部分重心的底座被抬高，造成势能增加，所以不倒翁要回复原来的位置。从杠杆原理来说，不倒翁倒下时，重心的作用点一直处于端部，不管支点在哪里，虽然底座的力臂较短，但是力矩＝力＊力臂，不倒翁还是会因为底座那头力矩大而回复到原来位置。此外，不倒翁底部为圆形，摩擦力小，便于不倒翁回到原来位置。
在以上的整个过程中，建立新的平衡是其中主要的问题，因为只有如此才能抵制外力的干扰，而回复原有的平衡则是次要问题，因为此时外力的干扰已经去除。在整个过程中不倒翁始终保持平衡的属性，这便是“平衡的稳定性”。 　　4．力学原理小结 　　综上所述，这个原理的要点在于：使重力的作用线偏离支点，使重力对支点产生力矩，即抵抗力距。由于不倒翁倾斜的角度不断增大，重力作用线的偏移量随之增大，抵抗力矩也随之增大，最终实现和外力力矩的平衡，不倒翁抵抗外力干扰、保持平衡的能力就是这样形成的。
二、不倒翁原理的应用
不倒翁力学原理在人们的生产生活中有着广泛的应用。在建筑设计、玩具制造、生活用品、汽车结构设计以及体育健身等方面，不倒翁原理不仅带给了人们乐趣，人们还对“上轻下重的物体因重心低而更加稳定”加以充分利用，较大的提高了各种设施的安全性能。

常见的不倒翁玩具 不倒翁式水杯 不倒翁式沙袋
在玩具、生活用品、体育器材方面，如上图所示：不倒翁杯为涉及一种杯状盛物的器皿，其特征是：上轻下重内空，加厚的圆弧形底部，重量集中于杯体底部中心，底部接触面很小，移动时杯体可摇晃。不倒翁沙袋是一种常见的体育锻炼器械，它依靠其铁质材料的底盘来稳定重心，使绝大部分的重量都集中在很低的位置，上部仅为很轻的软质泡沫或其他物质,即使受到较强的外力作用，沙袋也不会倾倒。类似的还有电扇底座、话筒架、公共汽车站牌等。

西安小雁塔 汽车操控性能因不倒翁原理而提高
在建筑设计、汽车结构方面，如上图所示：有1300年历史的西安小雁塔，历经几十次地震而不倒，史载大地震曾使其３次开裂又３次复合，尤其是１５５６年的一次地震将其由５６米的完整高度震为４３米的现存高度，但是至今其塔身不倾斜，让人惊奇。原因何在？小雁塔塔基四周直径６０米左右的地下，由外至塔基中心处的夯土层逐渐加深，中心部位是数层青石，上面用砖砌出塔基，同时地面垒了三米高的台基，其正上方才是塔身。这使得此塔整体上好似不倒翁一般，故虽经千年而无大恙。汽车在设计制造时，通过增加底盘占整个车体重量的比例，降低汽车的重心，可以使汽车在紧急刹车或者转弯时，保持平衡状态，避免撞车、翻车等危及生命安全的交通事故的发生，用不倒翁原理提高了汽车的操控性能。
此外，我们在科技馆看到的“锥体上滚”实验，手持平衡棒的走钢丝杂技演员，太极拳里面的身体半蹲姿势等，都利用到了不倒翁原理。
三、感悟
一个简简单单的力学原理，就可以带给我们这么多的创造和乐趣，在我完成这篇文章时，我深深地感受到了自然科学的力量。
学习好《理论力学》等基础的自然科学课程，对我们今后的个人发展，乃至为推动人类社会的进步，都有着十分重要的意义。就像不倒翁一样，我们现在学习的知识，正是不倒翁那个厚重的底座部分，底座的重量达到要求，才能使我们更高层次的学习永远立于不败之地。

参考文献：[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室. 理论力学. 第六版. 北京：高等教育出版社，2002
[2]顾扬华. “偏沉则随 双重则滞”的力学原理. 北京：中国致公出版社，2003
[3] 冯国. 西安小雁塔. 北京：中国建筑工业出版社，2006
[4]王华. 不倒翁——新标致307试驾之操控性. 上海：上海交通大学出版社，2006
[5]徐扬. 不倒翁的力学问题的简单分析. 西安：西安交通大学出版社，1999
参考文献http://jiaweizhou.bokee.com/viewdiary.14495515.html

指南车

燕赵都市报保定电(记者 刘玲 通讯员 吕国良、刘平) 日前，在祖冲之的故乡———涞水县下车亭村，祖冲之的后人又将失传的指南车重新制作完成，使得这一蕴藏华夏智慧的古老技艺再次展现世间。

　　据了解，指南车又称司南车，是中国古代科技发展史上相当重要的一项发明。相传早在5000多年前，黄帝时代就已经发明了指南车，黄帝曾凭着它在 大雾弥漫的战场上指示方向，战胜了蚩尤。之后制作指南车的纪录，散见于各朝各代的古籍之中。资料记载，南朝的祖冲之在追修古法过程中也曾成功地重造了指南 车，但之后便失传了，历史上指南车屡次被重造却屡次失传。

　　不久前，在祖冲之故乡———涞水下车亭村，祖冲之的后代祖凤葛与祝永洪夫妻利用七年时间苦心钻研早已失传的指南车制作工艺，凭借10多年的车床经验和木工技巧，经过无数次的失败，终于成功再造指南车。

　　祖凤葛夫妻制作的指南车的原理和结构与指南针不同，并非利用磁石达到定向功用，而是在指南车内部使用机械的传动方式将左右两车轮的旋转传递至输 出杆件(木人)。因此，无论指南车在直线前进还是转弯时，内部传动机构都能够自动判定车身的旋转方向与角度，而将输出杆反方向回馈相同角度，以达到定向的 目的。

　　记者看到，祝永洪所制作的指南车完全为木制结构，车身选用木质上好的红木，外观古朴韵味十足。祝永洪夫妻还特意将指南车上的木人设计为祖冲之像，小木人站在车中央，左臂向前，右臂略垂，无论你怎么转动车体，木人指向总是保持不变。

　　祝永洪的妻子祖凤葛是祖冲之的嫡系后代，夫妻二人对再造出祖先曾经钻研过的指南车感到十分骄傲。目前，他们再造的指南车已被涞水县祖冲之中学和中国科技馆收藏，同时也吸引了大量中外收藏爱好者的关注。

指南车，又称司南车，是中国古代用来指示方向的一种机械装置。它利用差速齿轮原理，它与指南针利用地磁效应不同，它是利用齿轮传动系统，根据车轮的转动，由车上木人指示方向。不论车子转向何方，木人的手始终指向南方，“车虽回运而手常指南”。相传早在5000多年前，黄帝时代就已经发明了指南车，当时黄帝曾凭着它在大雾弥漫的战场上指示方向，战胜了蚩尤。西周初期，当时南方的越棠氏人因回国迷路，周公就用指南车护送越棠氏使臣回国。三国马钧所造的指南车除用齿轮传动外，还有自动离合装置 ，是利用齿轮传动系统和离合装置来指示方向。在特定条件下，车子转向时木人手臂仍指南。在技术上又胜记里鼓车一筹。据考证，三国魏马钧于青龙3年（235年）创造指南车，虽有记载，但造法失传。东晋安帝义熙十三年（417年），刘裕北伐进兵长安，后秦姚兴使令狐生制造指南车。北魏的郭善明也曾研发过，未成，扶风人马岳又造，垂成，善明鸩杀之。南朝的祖冲之又发明一次，《南齐书•祖冲之传》：“初，宋武平关中，得姚兴指南车，有外形而无机巧，每行，使人于内转之。升明中，太祖辅政，使冲之追修古法。冲之改造铜机，圆转不穷，而司方如一，马钧以来未有也。”《宋史•舆服志》对指南车的机械结构，作了比较具体的记述，此车仅用为帝王出行的仪仗。宋、金两朝的燕肃与吴德仁等科学家都研制出指南车，但之后又失传了。《宋史·舆服志》对其机械构造有具体记载 。宋代造法有天圣五年（1027）燕肃所献传统做法和大观元年（1107)内侍省吴德仁所献车制两种。指南车的创造标志着中国古代在齿轮传动和离合器的应用上已取得很大成就。指南车是古代一种指示方向的车辆，也是古代帝王出门时，作为仪仗的车辆之一，以显示皇权的威武与豪华。
关于指南车的发明，最早的记录还得从5000年前黄帝大战蚩尤的传说说起。据说黄帝和蚩尤作战三年，进行了72次交锋，都未能取得胜利。在一次大战中，蚩尤在眼看就要失败的时候，请来风伯雨师，呼风唤雨，给黄帝军队的进攻造成困难。黄帝也急忙请来天上一位名叫旱魃的女神，施展法术，制止了风雨，才使得军队得以继续前进。这时诡计多端的蚩尤又放出大雾，霎时四野弥漫，使黄帝的军队迷失前进的方向。黄帝十分着急，只好命令军队停止前进，原地不动。并马上召集大臣们商讨对策。应龙、常先、大鸿、力牧等大臣都到齐了，唯独不见风后。有人怀疑风后是不是被蚩尤杀害了。黄帝立即派人四下寻找，可是找了很长时间，仍不见风后的踪影，黄帝只好亲自去找。当黄帝来到战场上时，只见风后独自一人在战车上睡觉。黄帝生气地说：“什么时候，你怎么在这里睡觉？”风后慢腾腾地坐起来说：“我哪里是在睡觉，我是正在想办法。”接着，他用手向天上一指，对黄帝说：“你看，为什么天上的北斗星，斗转而柄不转呢?臣听人说过，伯高在采石炼铜的过程中，发现过一种磁石，能将铁吸住。我们能不能根据北斗星的原理，制造一种会指方向的东西，有了这种东西就不怕迷失方向了。”黄帝把风后的这个想法告诉众臣，大家议论了一番，都认为这是一个好办法。然后，就由风后设计，大家动手制作。经过几天几夜奋战，终于造出了一个能指引方向的仪器。风后把它安装在一辆战车上，车上安装了一个假人，伸手指着南方。然后告诉所有的军队，打仗时一旦被大雾迷住，只要一看指南车上的假人指着什么方向，马上就可辨认出东南西北。

不过其后又有历史典籍显示三国时马钧是第一个成功地制造指南车的人。《宋史·舆服志》则详细地记载了燕肃和吴德仁所造指南车的结构和技术规范，成为世界史上最宝贵的工程学文献。 燕肃的指南车是一辆双轮独辕车，车上立一木人，伸臂指南。车中，除两个沿地面滚动的足轮(即车轮)外，尚有大小不同的7个齿轮。《宋史·舆服志》分别记载了这些齿轮的直径或圆周以及其中一些齿轮的齿距与齿数。由齿数、转动数，并保证木人指南的目的，可见古人掌握了关于齿轮匹配的力学知识和控制齿轮离合的方法。车轮转动，带动附于其上的垂直齿轮 (称“附轮”或“附立足子轮”) ，该附轮又使与其啮合的小平轮转动，小平轮带动中心大平轮。指南木人的立轴就装在大平轮中心。当车转弯时，只要操作车上离合装置，即竹绳、滑轮(分别居于车左或车右的小轮) 和铁坠子，就可以控制大平轮的转动，从而使木人指向不变，例如，当车向右转弯，则其前辕向右，后辕必向左。此时只要将绕过滑轮的后辕端绳索提起，使左小平轮下落，从而与大平轮离开；同时使右小平轮上升，从而与大平轮啮合，大平轮就随右小平轮而逆转。由于各个齿轮匹配合理，车轮转向的弧度与大平轮逆转弧度相同，故木人指向不变。 其后，吴德仁鉴于燕肃所制的指南车不能转大弯，否则指向就失灵这一大缺点，重新设计制作指南车。吴德仁指南车基本原理与燕肃一致，只是在附设装置方面较为复杂。他的车分上下两层。上层除木人指南外，绕木人还有二只龟、四只鹤和四个童子。上层13个相互啮合的齿轮就是为它们设的。下层的齿轮装置与结构如前所述，是他发明了绳轮离合装置，以保证车转大弯也不影响木人指向。 李约瑟博士在对指南车的差动齿轮作详细研究后指出：无论如何，指南车是人类历史上第一架有共协稳定的机械(homoeostatic machine) ；当驾车人与车辆成一整体看待时，它就是第一部摹控机械。

张衡发明的地动仪和春秋时代的指南车，这些都是现代人记忆中的东西。昨天，在苏州古代天文计时仪器研究所，记者重新看到了这些东西。陈凯歌所长兴奋地介绍了仿制过程。 张衡的地动仪，其结构原理从古至今都有许多争议。陈所长应广东科技馆的要求设计制作了2台不同结构的地动仪，分别是1951年王振锋设计的”立式都柱”和2004年由现代专家设计的”悬挂式”。这两台地动仪都是青铜制成，高约l米，按l：3的尺寸制作的。为了研究观察方便，还特地制作成不封闭的结构，好让更多的人了解和观看。陈所长还为记者现场演示了地动仪的工作原理，当他在震动平台的一边晃动时，那个方向的锕珠就落入下面的龙口中，很是奇特。陈所长说：”这两台模拟地动仪的成功仿制，不但欢迎观众动手参与，还要大家动脑子，来评判哪个更好。”陈所长还向记者介绍了“指南车”，这辆车全部用红木制作而成，车身的雕刻十分细腻传神。另外，它还融入了现代技术，用激光来标示南方。他说，这样就更能激发观众的兴趣。车高2米多，上面的小人手指南方，当车转动时，车内齿轮一同转动，使得小人的手永远指向南方。(来源:激光之家 http://www.laserhome.cn)
http://baike.baidu.com/view/132929.htm

传说中的轩辕黄帝创造了指南车，由于历史原因指南车失传。后来东汉的张衡、三国的马钧、后赵的解飞、后秦的令狐生、南朝的祖冲之……无数古代的科学家都造过指南车，历经若干朝代都没有造出传说中的黄帝指南车。解放后，中国第一任考古研究所所长王振铎先生经历了20多年的研究，终于在1971年制作了第一辆指南车实物，现存于中国历史博物馆。

日前，河南南阳一个16岁的中学生却使中国失传5000多年的“黄帝指南车”重现，解开了千古之谜。

在河南南阳油田实验高中的校园内，当李琛的父亲李伟领着白白净净的小李琛站在记者面前时，很难想象，就是这个有点腼腆的小帅哥造出了失传5000多年的“黄帝指南车”，破解了千古之谜，印证了历史。

知识型的家庭育出了一个非凡的娃娃

小李琛的父亲李伟是南阳油田通讯公司的工程师，母亲赵亚平是当地的一位医生。1986年出生的小李琛给这个家庭带来了无比的快乐。

幼时的李琛给父亲李伟留下最深的印象是小李琛在小学四年级时，南阳油田的学校组织了一次到北京去的夏令营活动，在夏令营众多的营员中李琛是年龄最小的，那次学校规定是五六年级的同学去。可四年级的小李琛还是偷偷地跟了去。李伟夫妇想既然孩子愿去还是让他去吧！有老师跟着不会出什么意外。

夏令营归来，李琛倒出了一大堆各式各样的益智玩具。在李伟的心目中，儿子最爱读的书是《少年科学》，他几乎每期都看，时隔五六年了，父亲仍然记得该杂志后面有一页比较硬的纸，上面有各国的战斗机等千奇百怪的兵器图案。这是让小读者们动手参加剪贴的。

李琛的母亲赵亚平，在医院带了一个实习生，她拿出自己刚买的十五子棋拼了起来，按英语字母排顺序在16个方格内拼，可怎么也拼不好，急得满头大汗。她看到了正在旁边玩耍的小李琛说：“如果你能拼好，这盘棋就送给你。”接过棋的小李琛慢慢地揣摩起来。不大一会儿，小李琛居然把它拼在一起了，大大出乎这个大学生的意料之外。

接到再造指南车的任务

2001年9月初，为了开发孩子们的创造能力，中央电视台科教频道把《再造指南车》这一课题，交给了河南省科协青少年活动中心，由于南阳油田所属中学的素质教育搞得比较好，该中心便把这项任务给了这些学校。

作为出题的央视只给这些学校提供了一个线索：中国历史博物馆里有一架黄帝指南车，这架指南车是解放后第一任中国考古所所长王振铎先生根据史书记载，历经20多年的研究在1971年成功制作的第一辆指南车实物。但这个指南车实物仅仅是三国时马钧所造指南车的翻版，它利用齿轮转动系统和离合装置来指示方向，但必须是以一个车轮为中心另一个车轮为半径就地旋转才能使车上的木人所指方向不误。相当复杂的制作看起来已经很先进了。南阳油田实验中学也接受了这个课题，学校便把这个任务分给了学生并专门配备了一名物理教师李旭负责此事。

小李琛回到家里开始考虑老师布置的任务，他仔细揣摩这些记载：传说五千年前黄帝战蚩尤的时候，由于天降大雾，黄帝被困在大雾当中，黄帝的军师风伯为他制作了指南车才得以冲出重围，打败了蚩尤，这是最早关于指南车的记载。尤其是小李琛看到自己收集的南朝宋末，萧道成想称帝，祖冲之重造指南车。祖冲之就用铜代替木料内机，制成了前所未有的指南车。当时北朝人索磷称自己能造指南车，当时萧道成让他与祖冲之各造一辆指南车，在乐游苑比试。比试结束后，索磷自愧弗如，一把火将自己所造的车烧掉了。

此后小李琛又看到《宋史·舆服志》的记载，知道风伯利用北斗星转动时总是柄部动，余星围绕柄转动设计的，车上有一木人，手始终指向南方，其余的细节均不知。后来张衡等再造了指南车，但终不见具体车样及原理细节，黄帝指南车也就成了中国古代传说中的故事，被蒙上一层神秘的面纱。

李琛联想到2001年7月，参观北京历史博物馆古代科技展品时，看到的王振铎先生所复制的指南车，他陷入了思考，学术界几乎一致认为指南车最早出现在汉代，如果传说中的指南车要是存在的话，作为我国原始社会部落联盟的首领，轩辕黄帝时代生产力一定很低下的，黄帝军师制造的指南车一定很简单，他们不可能用齿轮转动系统和离合等复杂原理实现指南功能。王振铎老前辈的这个模型从技术和实用性两方面都与黄帝时代的历史背景不相符合，一定是有一种更简单的原理。小李琛为这个大胆的发现高兴不已。

于是，李琛开始对车辆的转向进行观察，发现车辆转向时外轮行程大于内轮行程的行程。依据几何学中“等圆等弧所对的圆心角相等”的数学原理，小李琛找到了车轮半径和车轴之间的距离关系，寻找与其所指方向之间的联系。小李琛顺手画了一个平面原理的草图，和指南车的车轮平面并标明方向标记和车轮的方位标记。李琛把自己的意图和想法给李旭老师讲了讲，李旭看了看草图，可又提不出反驳李琛的理由。当时李旭心里有一种潜意识的预测，古往今来，有多少智者费尽心机想再造指南车，都没有取得成功，也可能是受“指南针”的习惯性影响，多在指针上下工夫，而忽略了“车”的原理。小李琛正是突破了人们习以为常的思维定势抓住车辆本身具有的特性来实现指南功能的。

两次走进央视受到专家肯定

2001年9月份，到了央视向南阳油田实验中学、南阳市一中、七中等南阳油田附属的学校“收卷”的时候了，其他中学的学生都没有摆脱齿轮组合的思维定势。

河南省科协中心主任李华看到李琛设计的指南车结构简单方便，并且获得国家知识产权局颁发的专利证书（专利号为ZL01261541.2）就开始往上报。

2001年9月，中央电视台《异想天开》栏目组来到南阳市实验中学拍摄“再造指南车”节目时，小李琛已在最短的时间内完成了黄帝指南车方案的设计，在李旭老师和父亲李伟的帮助下完成了第一台指南车实物的制作。

2002年春节，中央电视台科教频道对以往的节目作了一个总结，该节目为《智慧无极限》，主要突出“衣、食、住、行”四大方面，而李琛的“指南车”便首选其中。

在演播室，清华大学教授、中国古代科技史专家刘元亮看着李琛的黄帝指南车说：“古时候圆周采用的度数是365.25度，不是360度。如果采用360度，不符合历史背景。你的车找回原来的方向很容易，能不能随时知道现在车行的方向？”

李琛思考了一分多钟对工作人员说：“能不能帮我找来不干胶？”由于这辆黄帝指南车的结构有两个等大的车轮和车厢、车头组成。其中两辆车轮轮距等于半径，一车轮边缘上作以红色的标记，另一轮面上标出“东南西北”等字样，车厢上加以横杆。其使用方法也十分方便：出发选择一方向，如果选择东方，转动另一车轮，使刻有或贴有红色标记轮上的标记与另一轮的“东”字对齐（可借助车厢上的标记与杆观察）任意行走（进退、左右转向），当需要确定车的方向时只需要观察一轮上红标记与另一轮上的哪一字对齐便知现在车的方向。

当小李琛把自己的指南车推进演播室时，刘元亮教授对李琛的指南车评价说：“第一：他试图用这个方式来确认过去传说中的指南车可能是确有此事的，这是对我们历史的一个贡献。第二：他想出了一个更聪明但又更加简单的方案，这个方案比历史博物馆的指南车简单多了。关于指南车问题，英国的李约瑟博士有一个评价说‘这是人类历史上第一个真正自动控制的机器。’他指的还是宋代的那个比较复杂的机器，但是李琛同学的这个指南车从简单而又实用的角度来说，现在任何一辆农村的大车，按照这个原理稍微改装一下，就可以在野地里随便跑，随时可以定方向。从李琛同学的创造中我悟出一个道理，就是智慧无极限。”

复古5000年前的黄帝指南车究竟何用

黄帝指南车的复原，的确引起不小的轰动，它不仅仅是因为出自于一个年仅16岁的中学生手中，更重要的是印证了历史。然而李琛的指南车因实用性不够，仅获得了第16届河南青少年科技创新大赛二等奖，他的指南车引发了争议。一些业内人士认为，根据参赛作品的科学性、实用性、先进性三方面的要求，该作品的实用性不够，并且指出复古的东西不算创新。

针对此事，记者采访了一位从事教育研究多年的陈教授。他说，“中国四大发明有口皆碑，李琛同学的指南车，把传说中黄帝军师风伯创造的指南车变为现实，不仅印证了中华文明的悠久历史而且符合当时的历史背景。与中国历史博物馆藏品相比，具有结构简单、实用性强的特点。从这一点儿来说，该指南车反映了学生的创新能力，怎么能说复古的东西不算创新呢？

“从教育学的角度来说，这不单单是创造一个指南车的问题，也是中国推行素质教育的最好体现。”

河南省一位获得12项发明专利的发明专家王学昌先生说：“如能在工艺设计上对该作品进行包装，做成教学仪器、做成工艺品、智力玩具，可以启发学生的思维，做成博物馆的展览模型供人们参观，甚至还可以做成盲人的轮椅。怎能说其实用性不够呢？”

张鹏
《生活时报》 2002年10月17日

e21科学探究网http://kxtj.e21.cn/e21web/content.php?acticle_id=2053

以下是通过中国专利网http://search.sipo.gov.cn/sipo/zljs/hyjs-jieguo.jsp检索到的

序号

申请号

专利名称

21	01261541.2	指南车
22	200720019985.8	指南车

序号

申请号

专利名称

1	200510017405.7	指南车
2	200610021449.1	一种指南车
3	200710017850.2	仿古指南车
4	03245615.8	一种可以指示行进方向的指南车
5	03245854.1	一种指南车
6	02294638.1	双辁式指南车
7	03207110.8	双辁双弦四导轮叠压指针式指南车
8	200520030138.2	一种指南车
9	200620079628.6	指南车
10	93102771.3	五帝指南车与五车概率校准指南
11	99105733.3	摩擦传动指南车
12	02242288.9	黄帝指南车
13	02289854.9	四辁双立便调式指南车
14	94205392.3	指南车
15	91228180.4	祖式指南车
16	94208459.4	张衡指南车
17	95244851.3	一种仿古指南车
18	97241991.8	指南车传动结构
19	99208294.3	摩擦传动指南车
20	00246224.9	电子指南车

磁荷理论和磁动力能源

磁荷理论和磁动力能源
志勰
在传统的电磁理论中成立的两种磁动力能源，采用磁核理论解释不能成立。说明传统的原子理论、磁场理论不能成立。本文提出采用磁核理论来处理磁作用的方法。
我在2000年3月11日以一个个人网站的名义公布了“关于一个划时代的技术理论”，（当然现在的物理科学探疑已经远远超出了个人网站的范围，这里面有很多朋友的思想和观念，我想把它看成是一个物理观念交流的平台更为合适些。）这个划时代的技术理论在2000.11.23日在划时代技术的栏目中给予公布。它就是该栏目 之二——磁动力能源。把它纳入到划时代技术理论里不是因为这项技术确实可行，而是因为这项技术理论关系到原子理论的模式。如果这项技术成立，那么它就是一个名副其实的划时代的技术理论，如果这项技术不成立，那么，现代人们所公认的原子理论对微观物质的解释则是错误的。它有双重的含义。
据我所知，在我将磁动力能源的两种结构公布之后，在一个月之后以及一年之后，分别有人递交了采用这两种结构工作原理的专利申请。我并没有查证，那位朋友开发磁动力，但应该是不少的。其中有一位朋友采用合金来作为永久磁动力的磁性材料。不知道这位朋友是不是看了我在发布两项动力结构后一个月里所公开的加工方法和磁性材料的要求。采用合金作为永久磁铁的磁性材料远没有采用铁氧体更为合适，原因就在于氧的晶体稳定性是相当不错的。而采用合金其内部的稳定性要差得多，不容易达到磁动力能源磁性材料的要求。
有一点毫无疑问，就是到目前为止，还没有人真正的开发出这两项磁动力结构可以正常工作的磁动力机。为了避免大家在浪费时间和精力，这里将采用磁核理论，该两项磁动力结构不能成立的原理，给予公布。当然，如果您的金钱和精力足够充沛的话，我本人并不反对您继续研究加工和试验。
在2000.11.23日,我在发布了磁动力能源的两种结构中曾提到，根据分子电流理论，这两种结构是可行的。[磁动力能源原理之一可能性的一种磁动力能源结构 本栏目] 同时，也提出了根据磁荷理论，该磁动力结构不能成立。但是文中并没有提出根据磁荷理论，为何不能成立。这篇文章专门说明这个问题。
在物质的分子属性与原子核外的电子分布状态——核外电子的存在状态和物质分子对光吸收的关系中，已经说明了核外电子围绕原子核旋转是不可能的，那么采用电子围绕原子核旋转来解释磁性材料磁场的起源则是行不通的。这样另一种磁场起源的理论——磁核理论，则成为解释磁场起源的一个重点了。
那么我们在什么基础上来探讨磁核的结构呢？很抱歉，由于时间仓促，我未曾查到关于磁核的资料。那么，这里根据普遍的结构模式，来讨论一下上面我们提到的磁动力能源采用磁核理论来进行解释不能成立。
我们采用对硬磁性物体微分的方法就可以得到一个磁元，简称为磁核。（具有磁性的物体的最小单元），每一个磁性单元具有这样的特征：磁元具有两个磁极，N极和S极。
1、磁核的一种模式
采用磁场的传统解释认为：在磁场外部，磁力线从磁铁的北极出发，回到磁铁的南极。而在磁铁的内部则正好恰恰相反，磁力线的方向从磁铁的南极出发流向磁铁的北极。
这里请注意，磁力线不是磁铁的磁极每一个微小单元的作用线，而是根据磁场的方向和强弱假想的曲线。研究微观磁核的作用是不能采用的。它不是磁物质真实的作用，而是磁物质真实作用的叠加结果。不能将此物质真是作用的叠加结果当作真实的作用
2、磁核最具可能的作用模式
磁核每一个质点的真实作用方向和大小最不具有可能性的就是传统意义上的磁力线模式。它不会从磁核的N极出发回到磁核的S极。根据根据作用对外分布的规律：（1）物质对外界的作用可以当作一个点源处理。（2）物质对外界的作用在空间的延伸过程中可以当作各向同性。（3）物质对外界的作用在延伸过程中其总量没有损耗。（可参见宇宙观念栏目中的物体作用的基本定律与绝对参照系统。）可以得到如下处理的方法：
磁核的N、S极可以看作物质的实体，那么N、S极任一点都可以看作两种作用属性相反的作用源。这样根据物质作用的平方反比定律就可以对磁核处理了。同时也可以对磁铁的对外作用进行处理了。如图：
图中是一块磁铁,其中红色的球表示磁元的N极，篮色的球表示磁元的S极。任一个磁元上的“磁球”（N极或者S极）对外的作用遵守物质作用的基本定律，作用强度的分布上遵守距离平方反比定律。但是由于磁元是实体的物质，如原子核，质子、中子等一些实体粒子构成，一个磁元上的两个磁极之间的作用会在特定区域里存在屏蔽，如图：

图中的两个磁极小球是一个磁元，其中被S极小球屏蔽的圆锥区域（点了一些蓝点的区域），是N极磁场不能作用的区域。同样的，被N极小球屏蔽的圆锥区域（点了一些红点的区域），是S极不能作用的区域。除此之外的其它的区域，磁极小球对外的作用强度分布遵守平方反比定律。
其中F为磁作用强度，g(k)为磁作用相关的常数，Q为单位磁核的大小，r为距离。
由于一个磁核包含一个N极磁作用点和一个S极磁作用点，那么一个磁核对空间一点的作用强度为N极磁作用点和S极磁作用点所给与该空间点的作用和。采用这种方法我们可以确定一个磁核的一个磁极在该空间点的作用方向和大小，同样的道理可以确定这个磁荷中另一个磁极的作用大小和方向，这个磁核所指示的方向就是我们通常所说的磁力线的方向。也是我们现代物理学中所说的磁场的方向。
我们可以看到，采用磁核理论去解释磁作用现象，它和传统的磁场理论存在着本质的不同，在解释磁作用的本身上，它和分子电流理论所解释的磁场也同样存在着本质的区别。它可以处理任意微小区域的磁作用情况。
3、磁动力能源的两种可能性结构采用磁核理论的解释
两种磁动力结构分别为：
1、 两个圆形的磁铁的半径是大小相等的，磁作用在两个圆面上进行。磁场和圆面沿顺时针或者逆时针成确定的角度。旋转轴穿过两个圆柱形的磁铁的圆心。采用圆盘型的磁铁结构。
2、两个磁铁做成圆筒形的磁铁，其中磁场方向穿过圆环面，和圆环面沿顺时针或者逆时针成确定的角度。如右边的实体图。小圆环在大圆环的中心，两个圆环在一个圆心轴上。圆筒形磁铁结构。
这两种磁性材料结构的作用原理都可以采用下图来说明：如图：（其中红点表示相同的磁极）磁场的方向不能垂直于磁铁作用面，这样，依据传统的原子理论，电子围绕原子核运动来解释磁场的方法，就可以获得一个矢量作用力。这个矢量作用力就是我们通常所说的磁动力。
那么采用磁核理论来解释磁场为什么不能成立呢？很简单，如图：红球表示磁核的S极。或者说磁场的S极。箭头表示磁场的作用方向。传统的电磁理论认为，此场的作用方向就是磁力线的作用方向，采用磁核理论来解释，这是错误的。前面我们已经说明了磁场采用磁核来解释，那么一个磁核的两个极对外的作用强度都遵守平方反比定律。我们只要根据磁核的两个极所发出的作用强度和方向就可以搞清楚了。
那么磁用磁核理论，磁极之间的作用是什么样的作用呢？如下图：
由于磁核的作用强度分布遵守平方反比定律，作用在空间的传递过程具有各向同性，那么两个磁铁的磁核的磁极之间的作用仍然是垂直于磁极表面，两个磁铁的磁场作用垂直于磁极表面。这样就没有任何的横向矢量作用力产生了。
采用磁核理论来解释磁场的起源，采用两项磁动力结构来获得能源的方法不能成立。
4、结论
通常看作等效性得两种对磁场的解释，实际上是不等效的。磁动力能源不成立，说明传统的原子理论不能成立，传统的采用电子围绕原子核外旋转的解释磁场起源的理论不能成立，传统的原子结构模式不能成立。
如果我们放弃掉传统的原子理论结构，那么我们对微观原子的认识将会进入到一个新的时代，这个时代我们可以精确的计算原子核外电子的位置，可以精确的计算确立原子核的结构。同时对微观粒子的认识也会进入到一个质的飞跃。关于这些的构思可参见球壳式原子核结构模型 ————和原子核外电子的力学分布方法以及每周一文栏目中的新原子论（或者电磁理论与原子论栏目中的原子论）。
　
志勰
2003年9月12日

Varian推出用于核磁共振新型屏蔽磁铁

近日美国Varian公司开发出一种新型屏蔽磁铁。此种高分辨率超导磁铁降低了杂散磁场，令所需的磁场周边空间减少近5倍，允许科学家在实验室保留有用的空间，并且使核磁共振(NMR)得以于日常应用。 新型屏蔽磁铁融合至新的Varian NMR系统，能够和新系统的低温及室温NMR传感器相容。 　　磁铁是NMR的重要结构， 提供了同质及坚固的的磁场。无论样品是固体还是液体，都可以放置其中，以不具确坏性的方法显现出分子结构，以及显示分子如何运作和分子间的相互作用。传统的磁铁会放射出干扰其它分析仪器的杂散磁场，因此限制了医药和学术实验室中的工作空间。 利用新的屏蔽磁铁，磁场周边空间可减少近五倍，对发展NMR至日常应用有很大作用。 　　新的屏蔽磁铁内部有直径54毫米的孔，在直径上能与其他的300-900 MHz的磁铁孔相容，让传感器的研发能够集中于一个平台。 NMR传感器以磁孔收集样本，而54毫米的磁孔由于较阔，在设计新传感器和发展NMR系统方面将更有弹性。 　　Varian科学仪器部副总裁Martin O Donoghue说：“我们的新型屏蔽磁铁，将帮助加速Varian的研发步代，开发更小型、更易于使用、并且适合日常实验室使用的NMR。”

参考文献http://www.ahfy.shoyao.com/Content.aspx?id=106090&Type_id=110506
六角形分子结构水的制造装置及其制造方法
申请专利号
95101662
专利申请日
19950209
名称
六角形分子结构水的制造装置及其制造方法
公开（公告）号
1118766
公开（公告）日
19960320
类别
C02F 1/48
申请（专利权）人
株式会社金星社
地址
韩国汉城
发明（设计）人
沈珍鹤、宋浚镒
专利代理机构
中国国际贸易促进委员会专利商标事务所
代理人
姜华
摘要
一种改进的利用在一致冷器的六角形分子结构水容器中转动一永久磁铁来制造六角形分子结构水的装置及方法，该装置包括检测相应于交变极性的水负载的水重量的重量检测部分；根据所检测重量驱动电机的电机驱动部分；分别控制这两部分的微计算机；其方法包括检测水温是否在预定范围中的第一步骤；当水温在预定范围中时检测水量的第二步骤；及根据检测到的重量在一预定时间内驱动交变水极性的电机的第三步骤。
主权项
一种六角形分子结构水的制造装置，包括： 一个负载检测部分，用于检测与交变极性的水负载相应的负载； 一个电动机驱动部分，用于根据检测出的负载驱动电动机；及 一个微计算机，用于分别控制负载检测部分及电动机驱动部分。

完善电磁理论 电磁力与引力的统一 结构不同 各种性能就不同

电磁力与引力的统一 黄 兆 荣 昆 明 理 工 大 学 云南650018 云南云维集团 电仪公司 云南沾益 655338 摘要：本文以实验为事实依据，说明电磁力是引力，引力也是电磁力，只是大小不同。 关键词：引力 排斥力 电磁力 一、概述： 目前，宇宙中存在着各种类型的力，是它们把散沙般的基本粒子结合在一起，组成了各种各样的物质，这些力从本质上都可归结为四种基本力：引力、电磁力、强力和弱力。引力、强力、弱力已统一为引力，本文电磁力与引力没有统一。通过实验证明电磁力衰减后则变成了引力，引力增大后变成电磁力。 二、实验： 2.1、引力与电磁力 大家知道，绝缘物体吸引悬挂在空中的小物体，是引力的作用。绝缘物体与毛皮摩擦后，绝缘棒能吸引小物体是静电力的作用。引力的吸引距离比静电力吸引距离小得多。 2.1.1、将一小物体（薄金属片、纸片、纸和金属混合纸、），用细线悬挂在空中，分别用竹制品（筷子）、木板、金属、高压绝缘材料、纸片、土块、石头等大物体去接近悬挂在空中的小物体时，发现小物体被大物体吸引，物体质量越大、距离越近吸引力越大，即引力的作用。 2.1.2、用塑料棒与毛皮摩擦，摩擦过的塑料棒会吸引悬挂在空中小物体，使小物体与塑料棒接触一下后，再用塑料棒去接近小物体，看到小物体被塑料棒排斥，再用大物体接近小物体，大物体会将小物体吸引，吸引距离比引力大，小物体与其它任何接触后，引力迅速降低，与引力的吸引距离一样长，小物体与其它物体接触后表示将能量泄放，使小物体不具有能量。电磁力变成了引力。该实验说明引力产生的物体，能量增加，引力转换电磁力，物体能量减少，电磁力转换成引力。 2.1.3、将小物体用细线悬挂在空中，用与毛皮摩擦过塑料棒接近小物体，第一次小物体表示为吸引力，第二次塑料棒接近小物体时，表示为排斥力。说明带电体与不带电体接近时表示为吸引力，同性相斥。 2.1.4、用同一材质分成小、中、大三个物体，中物体是10倍以上小物体，大物体是5倍以上中物体。用细线将三个物体悬挂在空中，将与毛皮摩擦过的塑料棒依次去接近小、中、大三个同材质的物体，第一次三个物体均表示引力，第二次小物体表示引力，中物体－会为引力，一会为排斥，大物体始终为引力。将塑料棒摆放一段时间，再去接近三个物体，细线有时表现引力、有时表现为斥力，小物体和大物体都表现为排斥力，经过多次接触后，大物体和细线表现为引力，小物体表现都是排斥力的现象。 多次换小物体的材质，依次实验，其结果都是一致，电磁力能吸引任何物体。 2.1.5、将小塑料棒中间开个孔，用细线的一端穿小孔，另一端悬挂。与毛皮摩擦过小塑料棒悬挂在空中，待静止不转时，用玻璃、纸、金属、竹子、木块、土块、石块、草等任何物体接近它，小塑料棒都会发生偏转，且尖端的引力大。 2.1.6、将与毛皮摩擦后的绝缘棒悬挂在空中，用小木片、小竹片、金属、棉花、塑料、10ＫＶ绝缘热缩管、３８０Ｖ电缆绝缘层与绝缘棒接触，小物体都会吸引绝缘棒。 2.1.7、将金属薄纸、普通纸分别做小物体、大物体等，用细线将这些物体固定悬挂在木棒上，悬挂在木棒上还有长短不一的各种细线。 用800瓦转速为600转/分的电钻夹住玻璃棒、塑料棒、竹棒、木棒旋转，用棉手套、皮手套、纸、塑料分别与上述棒料摩擦，摩擦到手感觉发热为止，停止摩擦，然后用摩擦过的棒料分別去接近悬挂在木棒上的各种物体，发现大物体、细线每次表现为引力现象（吸引），只是小物体第一次表现为吸引，第二次则表现为排斥力。当电力消耗到一定时，小物体也表现为吸引力。多次实验结果一致 用土块、石头、金属、橡胶制品、玻璃棒、塑料棒等任何一种物质去接近小物体、细线、大物体均表现为吸引现象。 2.1.8、用磁铁南、北极、直流2500V正、负两极接近小物体都是吸引力。用其它物体接近小物体时也同样表现为吸引力。 2.1.9、釆用药疗时，用调压器调整药疗电压，一根线放在泡脚药水中，另一根线用手拿着，另一只手调整调压器的输出电压，调到一定电压时，线吸住手,，最后将导线甩断才脱悼危险。 2.1.10、静电除尘装置中的正极或负极有一极是接地的，接地电阻是0.5欧以下，在装置中正负两极都吸引同样多、同组份的灰尘。这说明电磁力是引力，只是比引力大得多而矣。 2.1.20、引力是电磁力，那么土、石头、水等任何物体都应有电压！用UJ33D▬3型数字电位差计、数字万用表测量土壤、石头、水等物体的电压，同一个参考点，数据如下： 松土： 0.035~0.097V 0.031~0.012V 0.010~0.012V 水下土： 0.060~0.100V 0.060~0.070V 0.050~0.080V 水边土： 0.058~0.064V 0.090~0.120V 0.042~0.055V 石土： 0.150~0.140V 0.013~0.100V 0.150~0.090V 测量结果表示，土壤表面上的电压与参考点的深度有关，土壤、水、植物、石头、水泥块任何两点都有电压，且是南正北负。说明了引力是电磁力，电磁力是引力。 上面的电磁力只是比引力大一些，引力比电磁力小一些而矣。 三、电磁力是引力的工业证据 1、 静电除尘装置广泛应用于锅炉的尾气除尘，将锅炉尾气中碳、硫、磷等各种颗粒除掉，锅炉尾气进入静电除尘前的温度不超过150度。尾气进入正、负极之间的电场中，颗粒物质获得电或电离,然后颗粒向相反极板运动，在极板上获相反的电荷中和，则有正、负两极板上的物质是各不相同，事实上两极板上的物质是一模一样，沒有区别。 2、10KV电压会吸引地面上的灰尘： 对35KV的变压器做试验时，用500V的橡胶导线接10KV电压引入电压互感器，导线放在有灰尘的地面上，通上35KV高压电压时，接10KV的导线会吸引周围各种灰尘。 四、电力与引力关系： 电力是电荷与电荷之间的相互作用而形成的力，电荷周围有电场，电荷之间的力是通过电场而传递的。电力与电荷的多少成正比，与电荷间的距离成反比。磁力是磁铁之间或磁铁与铁性物质之间的相互作用，磁力是通过磁场相互作用的。整个宇宙、地球都是一个大磁场。电磁力是电力与磁力统称，引力是物体之间存在吸引力，是通过引力场而相互作用的。与物体的质量成正比，与物体间的距离成反比。 4.1、电力与引力：引力通过摩擦变成电力，电力衰减变成引力 4.2、磁力与电力 电力与磁力是不相干，但它们是可以转换的，磁场与导体相互运动会产生电力，通有电流导体周围有电场和磁场，磁场是磁粒子的集合，磁粒子是磁场最基本的粒子。电场是吸粒子的集合，吸粒子是引力场的基本粒子。 引力、电力、磁力的关系是： 摩擦 线圈 引力 电力 磁力 衰减 相互运动 引力是电磁力，电磁力是引力，数学公式如下： 引力的公式是： F引 = G m1 m2 / r 2 电磁力的公式： F 电 = K q1 q2 / r 2 二者相互转为： F引 = A F 电 A 是个系数 因物体不同而不同。 五、电磁力是引力的解释是： 绝缘棒与某种物体摩擦时，当绝缘棒和物体二者固有频率相等时，则会发生共振，吸收的能量最多，一部份转换热能，另一部分转换成电能。共振使电子运动幅度加大，偏离原子核，带动周围吸粒子运动，显示出电性。沒有摩擦时两者频率能量很弱，所以电性显示不出来。共振时输入能量小，输出的能量最大。物体摩擦时由二者的频率有差值，不能共振，则产生电力就小。如电钻夹住塑料棒与皮手套摩擦产生的引力最大，与纱手套、帆布手套摩擦产生的引力就小得多。摩擦时间稍长，塑料棒就会发热。每一种物质都有其共振波，如二氧化碳（CO2），是2.7um，一氧化碳（CO），是2.37um。 六、结束语：实验证明，电磁力是引力 引力也是电磁力， 七、感谢语：感谢同事、夫人、儿子的大力支持和帮助。 八、参考文献： 1、要焕年 曹梅月著 《电力系统谐振接地》 中国电力出版社 2001年3月北京第二版社 3、 严导淦编 高等学校教材 《物理学》上、下册 高等教育出版社 1989年4月第8次印刷

基本粒子的重力与典型质量差距深解
基本粒子的重力与典型质量差距深解 云南 云维集团 电仪公司 黄兆荣 曲靖 (655338) 摘要：本文应用了电磁力也是引力，引力也是电磁力之学说的解释基本粒子的重力与其典型质量差距。 关键词：重力、引力、电磁力、质量。概述：在地球上, 地球对物体的引力大小，等于物体所受的重力，即： F = m g实验： 1、用各种电压表测量任何两个物体之间电压，或物体与大地之间的电压，均有电压读数，在0.05~0.7V之间。在同－物体之间测量其电压值。只要它的内阻大于一定值时（如500欧），电压表就会测量这个物体两点之间的电压值。这就是说任何两个物体间、物体两点间都有电磁力的存在。 测量房子墙上的电压发现，等距离上有等电压。将绝缘绳上等距离固定金属片，测量各相等分之间的电压值，发现各等分之间的电压值相等。 2、用一块永久磁铁与一个小铁片来检测任何－个物体是否含有磁场中的磁元素，将物体放在永久磁铁与小铁片之间，移动永久磁铁，观看小铁片是否与永久磁铁一起运动，结果是小铁片跟随磁铁－块运动。说明任何一种物体都含有磁元素。 宇宙和地球均是大磁场，在磁场中物体必含有磁元素，那么必受地球的电磁力作用，离地球越远，磁力线越稀，电磁力越小。离地球越近，磁力越密，电磁力越大。分柝： 上述实验可以看出，在地球上的任何物体，都要受到地球的引力作用。地球引力也就是电磁力，即电场力与磁场力之和。在某一固定的区域，电场力和磁场力是线性，即电磁力是线性的。 F引力 = F 电磁力 即 F 电磁力 = m g 地球也是一个带电体。根据实验测试，在地球表面存在一个垂直向下的稳定电场，电场强度E约为100伏/米，场强的大小随高度的增加而减弱。晴天时在地面附件的电场强度为120V/m。另外，根据实验测试，在地面附近大气的电导率σ0约为3×10-14西蒙/米，且随高度的增加而增加。电场力则为： F 电场力 = q * E = 100 * q 地球的磁性，是地球内部的物理性质之一。地球是一个大磁体，在其周围形成磁场，即表现出磁力作用的空间，称作地磁场。地磁场强度很弱，这是地磁场的另一特性，在最强的两极其强度不到10-4(T)，平均强度约为0.6x10-4(T)，而它随地点或时间的变化就更小，因此常用(γ)，即10 -9(T)做为磁场强度单位。电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大。 F 引 = F 电场力 + F 磁场力 = 100 * q + qvB = q（100 + vB）B：取平均强度约0.6x10-4(T) F 引 = q（100 + 0.6x10-4 v）物体在静止时，只受到电场力的作用，沒有磁场力作用。从数学表达式可以看出，电场力比磁场力大100000左右。同时还可以看到，引力与电荷q含量有关。与实验相符。 在做第一次解释基本粒子的重力与典型质量差距的实验时，发现引力与材质有很大的关系。如悬挂一张小纸片，在相同质量前提下，非金属的引力比金属大，在同样大的引力下，金属的质量有时要比非金属大几倍或十几倍
结构不同，各种性能就不同
参考文献http://bbs.tech110.net/viewthread.php?tid=4572

两块这样的磁铁在相距较远的时候是相斥的

我在一些报废的含有这种合金磁铁中的工业设备中看到过这样的现象，两块这样的磁铁在相距较远的时候是相斥的，说明这时相对的两个磁铁的磁极是同极，但是当我将这两个磁铁之间的距离拉近到很近的时候，突然两个磁铁吸引到一起。似乎违反常规的同性相斥异性相吸的原理。实际上不是这样。

这只能说明这种合金磁铁的内部的分子结构不是均匀的，其中包含有导磁率较高的物质的游离状态。当两个磁铁相距较远时，磁铁内部的游离态的导磁率高的物质会使磁铁的对外磁性加强。但是相距较近的时候，这种游离态的导磁率高的物质会受到外界磁场的影响，甚至会由于外界磁场的作用而改变磁化方向，这样就出现了相吸的现象。
虽然这种合金在刚加工出来的的时候，磁力很强，但是其中包含游离状态的导磁物质，它会在外加磁场的作用下改变磁场的方向，这样的磁性材料不能应用于本项技术。
http://www.wljx.sdu.edu.cn/wlwz/yantai/forrootbasic2.htm

电路和磁路http://www.wljx.sdu.edu.cn/wlwz/wangke/htms/index1.htm

铁磁体磁弹性相互作用的广义变分原理与理论模型

铁磁体磁弹性相互作用的广义变分原理与理论模型*
周又和　郑晓静
摘要　　定量分析发现：目前对三维弹性体所建立的各类理论模型均不能同时模拟铁磁介质磁弹性相互作用的两类基本实验现象.　进而导致模拟复杂形状结构，如壳体的磁弹性力学行为陷入困境.　 这样，对三维铁磁弹性介质建立能统一描述已有两类典型实验现象的理论模型就成为模拟复杂形状结构磁弹性相互作用力学特征的关键.　从三维铁磁体磁弹性耦合系统的总能量泛函变分原理出发，建立了能同时模拟已有铁磁板磁弹性相互作用两类典型实验现象的三维可磁化弹性体的理论模型.　结果表明：对于各向同性线性铁磁体，除了得到与由经典磁偶极子物理模型导出的宏观电磁力计算式一致的作用在铁磁介质上的磁体力外，还得到了作用在可磁化介质表面的边界面分布磁力，其值为两侧磁介质Faraday磁应力在表面处的跳变值.　这是各经典模型，如磁偶极子模型和公理化模型等所没有的.
关键词　　磁弹性体　能量泛函　广义变分原理　磁弹性相互作用　三维理论模型
　　目前，关于电磁介质体及其结构在电磁弹性相互作用下的力学问题日益受到理论界和工程界的重视.　其中铁磁介质结构已用于许多高科技的电磁装置与器件中，如与新能源有关的大型热核聚变反应堆的第一壁结构就采用了热性能良好的铁磁介质壳体结构.　由于电磁结构在强磁场环境中的力学特性(如强度、振动与稳定性等)直接涉及结构的安全设计，同时又由于许多大型能源装置中的电磁结构大尺寸、高耗资，使得结构的安全设计与品质因素分析多依赖于理论模拟的结果，这样理论模型的合理性与准确性就成为进行可靠理论分析的关键.　　　有关铁磁介质磁弹性相互作用下的力学性能的理论与实验研究早在60年代就已开始［1，2］.　到目前，其基础性的典型实验有两类：一是处在均匀横向磁场中的铁磁悬臂板的磁弹性屈曲失稳［2］，即板的横向变形在外加磁场增大到一临界值时，微小的磁场增加将导致很大的横向弯曲变形；另一类则是处在均匀纵向面内磁场中的悬臂板固有频率随外加磁场大小的增大而上升［3］.　为了模拟这些实验现象和揭示铁磁介质体及其结构磁弹性相互作用的特征，已建立的模型有：从磁偶极子物理模型出发的磁体力偶模型［2］、磁体力模型［4］；从公理化体系与理性力学原理出发的三维磁介质体磁弹性力学模型［5～7］；以及从变分原理出发的二维磁弹性力学模型［8，9］和复杂磁场环境中铁磁板的模型［10～12］.　在后两类理论模型中，除本文作者等人所得的模型外，其余均依赖于一预先选取的不同形式的Maxwell电磁应力张量来给出作用在磁介质上的磁体力与边界上的磁面力的分布方式.　数值模拟显示：除上面的由二维铁磁板变分原理得到的磁弹性力学模型能同时描述已有的两类典型实验现象外，其余模型均只能模拟两类典型实验中的第一类.　这表明有关三维铁磁体磁弹性相互作用的理论模型还存在缺陷，进而导致缺乏能准确描述复杂磁场中复杂形状铁磁结果，如壳体的磁弹性力学行为的合理的理论模型.　　　本文试图建立能同时描述已有铁磁板磁弹性相互作用两类典型实验的三维铁磁体磁弹性相互作用的理论模型.　对于线性各向同性铁磁材料的铁磁体，在线弹性范围内，通过选取系统的总能量泛函，即磁弹性体在变形后的磁能与铁磁体的应变能之和，取磁标势函数的变分与位移变分为独立变分，运用变分原理，导出铁磁体变形后的磁场方程和力学场方程以及连接磁场与力学场相互作用的磁体力与磁面力表达式等全部基本方程.　结果表明：在取磁体力分布为经典磁偶极子模型的宏观磁力表达式时，在铁磁介质表面上得到的面分布磁力为表面两侧磁介质的Faraday磁应力跳变值，后者是经典磁偶极子模型所没有的.　在将本文得到的磁力分布模式应用到铁磁板后发现：由此得到的作用在板中面上的等效横向磁力与从基于二维铁磁板的磁弹性变分原理所得到的横向磁力计算公式［9,12］完全一致，由此表明这一基于三维铁磁体的磁弹性力学模型能同时模拟已有的两类典型实验现象.　最后，对于所得到的面分布磁力给出相应的物理解释.　
1　现有磁力计算模型与适用范围
　　在磁弹性力学相互作用的理论分析中，磁力分布的模式或计算式起着关键的作用，这是由于磁力的分布并不能由实验直接测量而只能通过测量其力学响应量后间接推测得到.　在早期，人们关心的只是作用在磁介质体上磁力的整体效果，即主矢与主矩，从而给出了一些整体效果相同但分布不同的所谓等效磁力模式.　随着磁弹性变形问题的提出，人们已注意到不同分布的磁力计算模式将给出磁弹性相互作用力学特性的不同结果［1］.　在80年代以前，由于当时只有横向磁场中铁磁板的失稳实验［2］，因此人们认为只要理论模型能预测板的失稳现象，即使所得到的失稳值在定量上与实验值相差很大，也还是合理的.　直到90年代初，实验揭示出纵向面内磁场中铁磁板的固有频率上升现象后［3］，通过数值模拟发现：以前这些被认为合理的磁弹性力学模型均无法模拟这一新实验［10］.　从而促使了对磁弹性理论的进一步研究［9～12］.　这里，我们简要列出各磁力模型的计算公式，并指出它们的适用范围与局限性.　1.1　安培分子电流模型　　在安培分子电流模型中，磁介质中的磁极化被认为是由分子电流引起的.　记M为磁介质中的磁化强度矢量，则有如下的等效体电流密度jv和面电流密度js：
jv=×M 在V中,
(1)
js=-n×M 在S上，
(2)
其中n为铁磁介质表面的单位法向矢量.　当铁磁介质内的磁感应强度记为B时，由Lorentz公式得到作用在磁介质上的磁体力fv与面分布磁力fs为
fv=(×M)×B 在V中，
(3)
fs=-(n×M)×B 在S上.
(4)
1.2　磁极子模型　　在磁极子模型中，磁介质的磁化被视为体分布的磁极子-.M和面分布的磁极子n.M.　应用磁极模型得到作用在可磁化介质上的磁力分布为
fv=-（.M)B 在V中，
(5)
fs=n.MB　在S上.
(6)
1.3　磁偶极子模型　　在安培分子电流模型基础上，视分子电流为电流环，则分子电流环与磁场的相互作用就相当于磁偶极子与磁场的作用.　从Lorentz磁力公式出发计算各微观分子电流环上的磁力与力偶，再通过宏观磁化强度的定义，得到作用在可磁化介质上的磁体力f与磁体力偶c如下：
f=(B).M 在V中,
(7)
c=M×B 在V中,
(8)
在这一模型中，并不认为有边界面分布的磁力存在.　可以证明：以上3种磁力分布模式的整体效果是等效的［1］.　从磁偶极子模型出发，目前在磁弹性力学中有以下两种计算磁力分布的方式.　　情形1 磁体力偶模型［2］　Moon和Pao［2］在预测他们所做的均匀横向磁场中铁磁板屈曲失稳实验现象时，认为当板的长厚比很大时，铁磁板内的磁场近似地与外加均匀磁场B0相等.　在此假设下，(7)与(8)式就变为
f≡0,　c=M×B0≠0.
(9)
情形2　磁体力模型［4］　对于各向同性线性铁磁材料，由其本构关系知
B=μ0(H+M)=μ0μrH,
(10)
M=χH, μr=1+χ，
(11)
这里，μ0，μr和χ分别称为真空中的磁导率、可磁化介质的相对磁导率和磁化率，H为磁场强度矢量.　将(10)和(11)式代入(7)和(8)式中得
(12)
比较(9)式和(12)式所给出的磁力分布模式，两者在本质上完全不同.　磁力(12)式的磁弹性力学模型成功地定量预测了横向磁场中铁磁板的屈曲失稳实验［4］.　1.4　与Maxwell应力张量有关的模型　　在电磁弹性力学中，另一种广泛用来计算作用在磁介质上磁力分布的方式是采用Maxwell电磁应力张量.　记Tem为一Maxwell电磁应力张量(以下将发现它有多种选择方式)，则磁体力与面分布磁力为
fv=.Tem 在V中,
(13)
js=-n.［Tem］ 在S上, (14)
其中［.］表示其量在表面两侧的跳变值.　这类磁弹性力学模型多数是从非线性弹性理论出发建立后退化到小变形情形.　以下我们仅针对小变形各向同性铁磁介质情形列出各模型的磁力计算公式.　　Pao-Yeh公理化模型　在Pao-Yeh公理化模型中，Maxwell应力张量取为
Tem=BH-μ0(H.H)I,
(15)
其中I为二阶单位张量.　于是得到
(16)
fs=μ0(Mn)2n 在S上.
(17)
显然，这一模型的边界面分布磁力只与磁化强度矢量M的法线分量Mn有关，而且磁体力(16)式与磁偶极子模型的磁体力(12)式的第1式相差μr因子(对于通常软铁磁材料，μr》1).　另外，van Lieshout等人［8］用非线性弹性变分原理导出的模型对各向同性线弹性情形, 其Maxwell应力张量与磁力分布计算公式跟Pao-Yeh模型的结果一致.　　　Eringen-Maugin理性力学模型　Eringen［6］和Maugin［7］用理性力学方法建立了类似的电磁弹性力学模型.　当将其在Lorentz-Heaveside单位制下的量转换到本文所采用的MKSA单位制下时，其磁场部分的Maxwell应力张量为
Tem=BH-(B.B/μ0-M.B)I，
(18)
得到相应的磁力分布为
(19)
在S上,
(20)
这里，Mτ是铁磁表面上磁化强度矢量的切向分量.　可以看出：Eringen-Maugin模型的边界磁力只与磁化强度的切向分量有关，而(19)式则与磁偶极子模型的(12)式完全一样，这些结果与Pao-Yeh模型完全不同.　1.5　基于线弹性变形的磁弹性耦合变分原理的模型　　在这类模型中，对非线性磁弹性相互作用系统的磁能与应变能之和的能量泛函,用变分原理可导出磁场方程、力学场方程和连接磁能与机械能转换的磁力.　　　情形1　横向磁场中的铁磁板［4］.　在考虑板表面的法向磁场分量远大于切向分量的条件下，导出的磁体力为
在V中,
(21)
它与由磁偶极子模型直接导出的(12)式完全相同.　情形2 纵向面内磁场中的铁磁板［10］.　由于板表面处的磁场切向分量远远大于其法向分量，当磁极化系数不太大时得到的磁体力计算公式为
在V中,
(22)
值得注意的是，(22)式和(21)式除相差一因子μr外，还相差一实质性的负号.　而正是(22)式所对应的磁弹性力学模型从理论上预测出了面内纵向磁场中铁磁板固有频率上升的实验现象［10］.　显然，这一模型不能模拟出横向磁场中铁磁板的磁弹性失稳实验.　　　情形3 复杂磁场环境中的铁磁板［9,11,12］.　在将总能量泛函中弹性体的应变能改为薄板弯曲应变能后，由能量泛函的一阶变分为零得到在任意磁场环境中作用在铁磁薄板中面上的等效横向磁力为
(23)
其中h为板的厚度，S+表示板的中面区域，Hn与Hτ是铁磁板表面上磁场的法向分量与切向分量.　在分别考虑到前面两种特殊磁场环境的铁磁板在表面上磁场的法向分量与切向分量的量级后，(23)式的等效横向磁力可以分别退化到由(21)式和(22)式的磁体力所相应得到的等效横向磁力，即这一模型能同时模拟已有的两类典型磁弹性实验现象.　　　如果将上述各模型的磁力按薄板理论向板的中面简化，可以得到各模型相应的作用在板中面上的等效横向磁力的计算式.　它们当中, 除由(22)式导出的等效横向磁力与(23)式右边第2括号部分相同外，其余均与(23)式右边第1括号部分相同或相近.　
2　铁磁体磁弹性相互作用的广义变分原理
　　这里将对线性、均匀和各向同性可磁化的三维铁磁体的非线性磁弹性相互作用建立任意磁场环境下的磁弹性力学模型.　设铁磁介质处在外加磁场B0中，铁磁介质内部和表面上没有电荷与电流.　在不考虑机械外力作用时，对于静磁场问题，其磁弹性相互作用的总能量泛函为
(24)
其中Ω+和Ω-分别表示铁磁材料所占的区域与铁磁材料的外部区域；S0为包围且远离铁磁体的一封闭曲面；上标+与-用来分别表示其量是在铁磁体内(上)与铁磁体外；u为铁磁弹性体的位移矢量；ε和t分别为铁磁体的应变张量与应力张量；φ是磁标势函数，即
-φ=H.
(25)
对于线弹性变形，其应变位移关系和应力应变关系可以分别写为
ε={u+(u)T},
(26)
t=Y∶ε,
(27)
这里Y是四阶弹性张量.　将(26)和(27)式代入(24)式中，考虑变量φ和u的变分为独立变分量，运用变分运算法则可以得到能量泛函Π的一阶变分为
(28)
(28)式右边最后的积分项表示在铁磁弹性体发生δu的位移变化时，转换为弹性应变能的磁能，而这种转换是以磁力作功的形式进行的.　因此，这一部分对应着磁力的虚功.　在通常情形下，作用在铁磁体上的磁力分为磁体力与面分布磁力.　从前节关于各模型的介绍中已看出：不同模型的主要差别就在于分解出的磁体力与面分布磁力各不相同，从而导出描述实际磁弹性力学现象的能力的不同.　在下面的分解中，我们取对应于磁偶极子物理模型的磁体力计算公式
在V中,
(29)
考虑到铁磁介质表面的磁场连接条件后,(28)式右边最后的积分项化为
(30)
这里用到(H+)2=(H+n)2+(H+τ)2.　对上式右边括号内的第1项应用Gauss积分公式并在略去体应变的变分和注意到(29)式后，便可得到
(31)
于是将(30)和(31)式代入到(28)式中，有
(32)
令δΠ=0，并由δφ与δu的独立性和任意性，便得到可磁化体磁弹性力学的基本方程如下：　　磁场方程
2φ+=0 在Ω+(u)中,
(33)
2φ-=0 在Ω-(u)中,
(34)
　在S上,
(35)
-μ0φ-=B0 在S0上.
(36)
　　力学方程
.t+femv=0 在Ω+中,
(37)
在S上,
(38)
显然，除了得到全部磁场和力学场方程外，还得到边界处的面分布磁力
在S上
(39)
与(29)式表达的磁体力.　　　为了讨论边界磁力的物理意义,我们考虑在铁磁体边界处交界面两侧的磁场法线分量Bn和切向分量Bτ，并写出Faraday电磁应力为［13］:
(40)
由边界处的磁场连接条件可得到边界两侧Faraday电磁应力的跳变值为
在S上,
(41)
即边界面分布磁力为边界面两侧Faraday电磁应力的跳变值.
3 铁磁板小挠度磁弹性力学模型
　　现在我们将前节得到的磁弹性力学方程用于铁磁板的情形.　这里只需将力学方程(37)和(38)利用薄板理论的方法转换到铁磁薄板磁弹性相互作用的力学方程即可.　记薄板厚度为h，坐标面xoy与板的中面重合，z轴与未变形板的中面正交.　将作用在铁磁板介质上的所有磁力沿板中面的法线向板的中面平移，便得到作用在板中面上的等效横向磁力为
在S*上,
(42)
其中k为z方向的单位矢量，S*表示板的中面区域.　将(29)式的磁体力与(41)式的面分布磁力代入上式，就得到与(23)式完全相同的等效横向磁力公式.　再由薄板理论不难给出铁磁板的弯曲方程为
DΔ2　 Δ2 w(x,y)=qemz(x,y) 在S*中，
(43)
这里D为薄板的弯曲刚度，Δ2是以x和y为坐标的二维Laplace算子.　正如在(23)式处所指出的，这一结果表明本文所建立的三维可磁化铁磁体的磁弹性力学模型可以同时模拟已有的两类不同典型实验现象.　因此，本模型可以用于描述复杂磁场环境中复杂形状结构的磁弹性力学问题.　
作者单位：周又和　郑晓静　　(兰州大学力学系，兰州 730000)
作者简介；*国家杰出青年科学基金(批准号：19725207)、国家教委与国家自然科学基金委“留法学者参加西部建设”合作基金资助项目
参　　考　　文　　献
　　［1］ Brown W F. Magnetoelastic Interactions. New York: Springer－Verlag, 1966　　［2］ Moon F C, Pao Y H. Magnetoelastic buckling of a thin plate. ASME J Appl Mech, 1968, 35(1): 53～58　　［3］ Takagi T, Tani J, Matsubara Y, et al. Dynamic behavior of fusion structural components under strong magnetic fields. Fusion Eng and Design, 1995, 27: 481～489　　［4］ Zhou Y H, Zheng X J. A theoretical model of magnetoelastic buckling for soft ferromagnetic thin plates. Acta Mechanica Sinica, 1996, 12(3): 213～224　　［5］ Pao Y H, Yeh C S. A linear theory for soft ferromagnetic elastic solids. Int J Eng Sci, 1973, 11(4): 415～436　　［6］ Eringen A C. Mechanics of Continua. Second Edition. New York: Krieger, 1980　　［7］ Maugin G A. A continuum approach to magnonphonon couplings─I. Int J Eng Sci, 1981, 17: 1 073～1 091　　［8］ van Lieshout P H, van de Ven A A F. A variational approach to the magnetoelastic buckling of an arbitrary number of superconducting beams. J Eng Math, 1991, 25: 353～374　　［9］ Zhou Y H, Zheng X J. A variational principle on magnetoelastic interaction of ferromagnetic thin plates. Acta Mechanica Solids Sinica, 1997, 10(1): 1～10　［10］ Zhou Y H, Miya K. A theoretical prediction of natural frequency of a ferromagnetic plate with low susceptibility in in-plane magnetic field. ASME J Appl Mech, 1998, 65(1): 121～126　［11］ Zhou Y H, Zheng X J, Miya K. A generalized variational principle of magnetoelastic interaction for ferromagnetic thin plates and its applications. In: 19th Int Congr of Theoretical and Appl Mech, Kyoto, Japan, Aug 25～31. 1996. 729　［12］ Zhou Y H, Zheng X J. A general expression of magnetic force for soft ferromagnetic plates in complex magnetic fields. Int J Eng Sci, 1997, 33: 1 405～1 417　［13］ Moon F C. Magneto-Solid Mechanics. New York: John Wiley and Sons, 1984

磁流体发电技术

磁流体发电技术，就是用燃料（石油、天然气、燃煤、核能等）直接加热成易于电离的气体，使之在2000℃的高温下电离成导电的离子流，然后让其在磁场中高速流动时，切割磁力线，产生感应电动势，即由热能直接转换成电流，由于无需经过机械转换环节，所以称之为"直接发电"，其燃料利用率得到显著提高，这种技术也称为"等离子体发电技术"。磁流体发电是一种新型的高效发电方式，其定义为当带有磁流体的等离子体横切穿过磁场时，按电磁感应定律，由磁力线切割产生电；在磁流体流经的通道上安装电极和外部负荷连接时，则可发电。为了使磁流体具有足够的电导率，需在高温和高速下，加上钾、铯等碱金属和加入微量碱金属的惰性气体(如氦、氩等)作为工质，以利用非平衡电离原理来提高电离度。前者直接利用燃烧气体穿过磁场的方式叫开环磁流体发电，后者通过换热器将工质加热后再穿过磁场的叫闭环磁流体发电。燃煤磁流体发电技术--亦称为等离子体发电，就是磁流体发电的典型应用，燃烧煤而得到的2.6×106℃以上的高温等离子气体并以高速流过强磁场时，气体中的电子受磁力作用，沿着与磁力线垂直的方向流向电极，发出直流电，经直流逆变为交流送入交流电网。 磁流体发电本身的效率仅20%左右，但由于其排烟温度很高，从磁流体排出的气体可送往一般锅炉继续燃烧成蒸汽，驱动汽轮机发电，组成高效的联合循环发电，总的热效率可达50%～60%，是目前正在开发中的高效发电技术中最高的。同样，它可有效地脱硫，有效地控制NOx的产生，也是一种低污染的煤气化联合循环发电技术。在磁流体发电技术中，高温陶瓷不仅关系到在2000～3000K磁流体温度能否正常工作，且涉及通道的寿命，亦即燃煤磁流体发电系统能否正常工作的关键，目前高温陶瓷的耐受温度最高已可达到3090K。

http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/zgkx-ca/zgkx99/zgkx9901/990110.htm

根据电磁感应原理，用导电流体（气体或液体）与磁场相对运动而发电。 磁流体发电按工质的循环方式分为开式循环系统、闭式循环系统和液态金属循环系统。最简单的开式磁流发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成。工作过程是：在燃料燃烧后产生的高温燃气中，加入易电离的钾盐或钠盐，使其部分电离，经喷管加速，产生温度达3000℃、速度达1000米／秒的高温高速导电气体（部分等离子体），导电气体穿越置于强磁场中的发电通道，作切割磁力线的运动，感生出电流。磁流体发电机没有运动部件，结构紧凑，起动迅速，环境污染小，有很多优点。特别是它的排气温度高达2000℃，可通入锅炉产生蒸汽，推动汽轮发电机组发电。这种磁流体－蒸汽动力联合循环电站，一次燃烧两级发电，比现有火力发电站的热效率高10－20%，节省燃料30%，是火力发电技术改造的重要方向。磁流体发电的研究始于20世纪50年代末，被认为是最现实可行、最有竞争力的直接发电方式。它涉及到磁流体动力学、等离子物理、高温技术及材料、低温超导技术和热物理等领域，是一项大型工程性课题。许多先进国家都把它列为国家重点科研项目，有的建立国际间协作关系，以期早日突破。 从发电的机理上看，磁流体发电与普通发电一样，都是根据法拉第电磁感应定律获得电能。所不同的是，磁流体发电是以高温的导电流体（在工程技术上常用等离子体）高速通过磁场，以导电的流体切割磁感线产生电动势。这时，导电的流体起到了金属导线的作用。 磁流体发电中所采用的导电流体一般是导电的气体，也可以是液态金属。我们知道，常温下的气体是绝缘体，只有在很高的温度下，例如6000K以上，才能电离，才有较大的导电率。而磁流体发电一般是采用煤、石油或天然气作燃料，燃料在空气中燃烧时，即使把空气预热到1400K，也只能使空气达到3000K的温度，这时气体的导电率还不能达到所需的值，而且即使再提高温度，导电率也提高不了多少，却给工程带来很大困难。那么如何使气体在较低的温度下就能导电，并有较高的导电率?实际中采用的办法是在高温燃烧的气体中添加一定比例的、容易电离的低电离电位的物质，如钾、铯等碱金属化合物。这种碱金属化合物被称为“种子”。在气体中加入这种低电离电位物质的量一般以气体重量的1%为佳。这样气体温度在3000K左右时，就能达到所要求的导电率。当这种气体以约1000m/S的速度通过磁场时，就可以实现具有工业应用价值的磁流体发电。 磁流体发电是一种新型的发电方法。它把燃料的热能直接转化为电能，省略了由热能转化为机械能的过程，因此，这种发电方法效率较高，可达到60％以上。同样烧一吨煤，它能发电4500千瓦时，而汽轮发电机只能发出3000千瓦时电。对环境的污染也小 磁流体发电中，导电流体单位体积的输出功率We为We=σv 2B 2k(1-k)式中σ为导电流体的电导率，v为流体的运动速度，B为磁场的磁通密度，k为电负载系数。典型的数据是σ=10～20西/米，B=5～6特，v=600～1000米/秒，k=0.7～0.8, We在25～150兆瓦/米3。80年代后期，世界上技术最先进的磁流体发电装置是莫斯科北郊U-25装置。它是以天然气作燃料的开环装置，额定功率为20.5兆瓦。

1832年法拉第首次提出有关磁流体力学问题。他根据海水切割地球磁场产生电动势的想法，测量泰晤士河两岸间的电位差，希望测出流速，但因河水电阻大、地球磁场弱和测量技术差，未达到目的。1937年哈特曼根据法拉第的想法，对水银在磁场中的流动进行了定量实验，并成功地提出粘性不可压缩磁流体力学流动(即哈特曼流动)的理论计算方法。 1940～1948年阿尔文提出带电单粒子在磁场中运动轨道的“引导中心”理论、磁冻结定理、磁流体动力学波(即阿尔文波)和太阳黑子理论，1949年他在《宇宙动力学》一书中集中讨论了他的主要工作，推动了磁流体力学的发展。1950年伦德奎斯特首次探讨了利用磁场来保存等离子体的所谓磁约束问题，即磁流体静力学问题。受控热核反应中的磁约束，就是利用这个原理来约束温度高达一亿度量级的等离子体。 然而，磁约束不易稳定，所以研究磁流体力学稳定性成为极重要的问题。1951年，伦德奎斯特给出一个稳定性判据，这个课题的研究至今仍很活跃。 美国是世界上研究磁流体发电最早的国家，1959年，美国就研制成功了11.5千瓦磁流体发电的试验装置。60年代中期以后，美国将它应用在军事上，建成了作为激光武器脉冲电源和风洞试验电源用的磁流体发电装置。 日本和前苏联都把磁流体发电列入国家重点能源攻关项目，并取得了引人注目的成果。前苏联已将磁流体发电用在地震预报和地质勘探等方面。前苏联在1971年建造了一座磁流体——蒸汽联合循环试验电站，装机容量为7.5万千瓦，其中磁流体电机容量为2.5万千瓦。1986年，前苏联开始兴建世界上第一座50万千瓦的磁流体和蒸汽联合电站，这座电站使用的燃料是天然气，它既可供电，又能供热，与一般的火力发电站相比，它可节省燃料20％。 磁流体发电为高效率利用煤炭资源提供了一条新途径，所以世界各国都在积极研究燃煤磁流体发电。目前，世界上有17个国家在研究磁流体发电，而其中有13个国家研究的是燃煤磁流体发电，包括中国、印度、美国、波兰、法国、澳大利亚、前苏联等。 我国于本世纪60年代初期开始研究磁流体发电，先后在北京、上海、南京等地建成了试验基地。根据我国煤炭资源丰富的特点，我国将重点研究燃煤磁流体发电，并将它作为“863”计划中能源领域的两个研究主题之一，争取在短时间内赶上世界先进水平。 作为一种高技术，磁流体发电推动着工程电磁流体力学这门新兴学科和高温燃烧、氧化剂预热、高温材料、超导磁体、大功率变流技术、高温诊断和降低工业动力装置有害排放物的先进方法等一系列新技术的发展。这些科学成果和技术成就可以得到其他方面的应用，并有着美好的发展前景。 综上所述，从高效率、低污染、高技术的考虑，使得磁流体发电从其原理性实验成功开始，就迅速得到了全世界的重视，许多国家都给予了持续稳定的支持。

为什么磁铁只能吸铁钴镍？

http://www.youtube.com/watch?v=UuZdctoCJbc&NR=1

http://www.youtube.com/watch?v=NMrjs6IQPeg&feature=related

rectify the output to get a dc output and run it parralel to a high voltage neon bulb, i've got a 90V one.I am getting similar output from my Bedini motor. high 140V spikes and I can barely measure any current. This is not normal electricity. Tesla called it Radiant energy. from whati can understand its kinda like static. This energy is extracted fromn the vacuum with no current. Infact when u apply current u kill the radiant, so dont b surpised by no current..

为什么磁铁只能吸铁钴镍？

物质大都是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子又是由原子核和电子组成的。在原子内部，电子不停地自转，并绕原子核旋转。电子的这两种运动都会产生磁性。但是在大多数物质中，电子运动的方向各不相同、杂乱无章，磁效应相互抵消。因此，大多数物质在正常情况下，并不呈现磁性。 铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同，它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来，形成一个自发磁化区，这种自发磁化区就叫磁畴。铁磁类物质磁化后，内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来，使磁性加强，就构成磁铁了。磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程，磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力，铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了。我们就说磁铁有磁性了。
磁铁吸引东东的能量从何而来

磁铁放在一个光滑的平面上，一块铁钉放在磁铁能明显吸引的位置。那么铁钉移向磁铁的动能从何而来，如果说是磁铁的电磁能，那么这个电磁能怎么来，能量是守衡的啊

对于一块磁铁，它有它所形成的磁场，就像地球，当铁钉移向磁铁的时候，其实就消耗了磁场的势能，由此得到铁钉的动能

我个人认为是一种能量的负面效应，当一个物体拥有 +级电子就会对一个 - 级的物体有吸引。也是原子空间的互补。
对于一块磁铁，内部的原子核外点电子高速旋转是可以认为是一电流环绕原子核流动，电流会产生磁场，磁场的大小又核外电子带点量和到原子核的距离有关。当他吸引铁时，内部应该有一部分核外电子会向外跃迁而降低能量。

对于一块磁铁，内部的原子核外点电子高速旋转是可以认为是一电流环绕原子核流动，电流会产生磁场，磁场的大小又核外电子带点量和到原子核的距离有关。毛！物体间存在引力～
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磁动力能源对磁性材料的要求
志勰

在您阅读本文之前，我想在这里做一个说明。因为最近对于此相关领域的考察，因此拖延了对这项技术相关问题的发布。一方面由于需要考察的内容非常广法，另一方面也由于大统一理论的缘故，在物理逻辑上是非常耗时间的，也许在短时间里不能在本项技术（也包括空间动力技术）和科学相关领域进行彻底的完全合乎逻辑的解释。在这里，我把一些定性分析的结果给直接公布出来，我想对于想尝试这项技术的朋友的所采用加工方面已经足够了。直接采用“yes”或者“no”，而不是“why”。
这样做的原因是中国的观念。中国人是比较注重节日的，明天就到了下一个世纪，对于此项问题，只是因为我不想拖到下一个世纪。好了，现在我的说明完了，现在我们要进入正题了。
磁性材料的分子的规则排布和磁动力能源的要求
我们知道，普通的磁场在一个磁体的内部和外部的排布都是非常简单的。通常被认为是磁力线从磁场的北极出发，回到磁场的南极（即：通常所说的N、S极)，关于这种传统的说法，完全是一种定义，定义磁力线从N极出发回到S极。因此通常的磁铁的磁力线在磁铁外层空间的排布规律是非常规则的。通常可以认为普通的磁铁的N、S极出发的磁力线，在刚开始离开磁极时可以看作磁力线垂直于磁极表面。但这样的磁场必须要进行特殊的处理才可以应用于磁动力能源，即：磁力现在离开磁铁的表面时和磁极成不是垂直的角度。关于加工方法，您可以参见2000.11.25公布的磁动力能源原理之二——实施磁动力能源的永久磁铁的加工方法。
磁极表面的磁力线的的方向和磁极表面所成的角度不是90度，这样的磁场是不容易实现的。主要有如下的原因：
1、一种原因是加工方法所给的不容易加工：
一般我们都是采用导磁率较高的物质作为磁化磁铁的磁源。导磁率较高的物体的磁场方向会垂直于物体表面。这是由它对磁场的传导形成的。您可以不用看如下的一小部分内容，这部分内容在磁动力能源原理之二——实施磁动力能源的永久磁铁的加工方法已经提过了。以下是通俗的解释。
在我们给磁铁进行砺磁的时候，通常是采用电磁铁的方法给通电线圈通电，在线圈中心的铁棒（通常是采用软磁性材料制成，如普通的铁棒）上会产生很强的磁场，我们可以利用铁磁性材料非常高的导磁率而在两个磁极之间产生非常高的磁场。如图（画的不象，凑合看）：
通常情况下，在两个磁极园面的中心位置，可以将磁铁的磁力线看作是严格垂直于磁极表面。
在磁化磁铁的过程中，由于我们采用导磁率非常高的物质作为砺磁的的磁源，并且可以认为主要是通过导磁率非常高的物质对磁场的传导来实现的。那么这就要求两个磁源的两个极的表面必须特别的光滑、平整，没有凸凹。
有的朋友可能这样想，我把磁铁做成如下的形状，总归可以使
磁力线的方向和磁极表面成不等于90度的角度了吧，达到了你要求的磁化的方法了吧。不对，这样做的结果磁力线的方向和磁极表面成还是90度的角度。我们用这样的的装置给与需要砺磁的磁铁进行砺磁。我们所得到的磁铁还是磁力线的方向和磁极表面是垂直的。这是因为图中的N、S表面是导磁率较高的材料，NS极的磁场方向还是垂直于N、S极表面。
2、第二种原因是我们需要的磁铁除了具有特定的形状之外，还需要磁铁不含有导磁率较高的游离态的导磁率较高的物质。
（本段的原文：现在的科学技术关于永久磁铁方面已经有了很大的发展。在实际的技术应用上，很多领域通常是采用合金磁铁，如铁钴镍、铝钴镍等等。这里我提出这样的一个事实。我在一些报废的含有这种合金磁铁中的工业设备中看到过这样的现象，两块这样的磁铁在相距较远的时候是相吸的，说明这时相对的两个磁铁的磁极是异极，但是当我将这两个磁铁之间的距离拉近到很近的时候，突然两个磁铁吸引到一起。似乎违反常规的通行相斥异性相吸的原理。实际上不是这样。修改后的如下：（这里感谢jsaaaa先生对本文的问题的指出,并对大家表示歉意。更正时间2001.2.6日）
现在的科学技术关于永久磁铁方面已经有了很大的发展。在实际的技术应用上，很多领域通常是采用合金磁铁，如铁钴镍、铝钴镍等等。这里我提出这样的一个事实。我在一些报废的含有这种合金磁铁中的工业设备中看到过这样的现象，两块这样的磁铁在相距较远的时候是相斥的，说明这时相对的两个磁铁的磁极是同极，但是当我将这两个磁铁之间的距离拉近到很近的时候，突然两个磁铁吸引到一起。似乎违反常规的同性相斥异性相吸的原理。实际上不是这样。
这只能说明这种合金磁铁的内部的分子结构不是均匀的，其中包含有导磁率较高的物质的游离状态。当两个磁铁相距较远时，磁铁内部的游离态的导磁率高的物质会使磁铁的对外磁性加强。但是相距较近的时候，这种游离态的导磁率高的物质会受到外界磁场的影响，甚至会由于外界磁场的作用而改变磁化方向，这样就出现了相吸的现象。
虽然这种合金在刚加工出来的的时候，磁力很强，但是其中包含游离状态的导磁物质，它会在外加磁场的作用下改变磁场的方向，这样的磁性材料不能应用于本项技术。
3、第三种原因是需要特定的分子结构。
那么，为了使磁铁对外界作用的方向维持特定的方向，那么这就需要磁铁具有稳定的分子结构分布。当然类似于晶体的结构是最好的。表现为整体的对外作用，不会因为局部的外界作用对本身作用的存在而发生本身磁场方向的改变。或者磁场方向的改变在许可的范围之内。这需要分子间的作用要稳定。
在常规的磁铁参数中，有一项叫做去磁系数，这项系数要求也要高。我想反映到原因上应该是相似的，或者可以认为是相同的道理。如果我们要采用这项系数较高的物质作为磁铁的材料，那么无疑增加了对磁铁进行砺磁的难度。
4、磁铁中分子间磁的作用的不可回避的缺点。
我们知道，在这项磁动力能源技术中，磁铁可看作磁极不规则的一种状态。如图：
图中是一个磁铁的一个剖面图，我在文中所说的是磁铁内部磁场和两个磁极表面之间的角度是不等于90度，我建议的45度，图中的磁铁是一个菱形的磁铁，箭头指示的方向是磁铁内部的磁场。这个磁铁的两个45度角度（依据我建议的45度的磁场和磁极表面的夹角）的两个角附近的磁场，将会比其它地方更容易退磁。
另一方面，分子间的作用,如图:
如上两个图中所画的是电子围绕原子核作旋转运动的分子存在状态的分布图，在我所画的图中，左图中的分子排布结构是我们需要的排不结构，但是分子之间存在的磁的作用力，会是我们不容易得到这种结构，另一方面分子间的磁的作用力可能会趋向于使磁体内部的磁场的方向象右图中的结构。（我画的只是便于说明问题的图，不是一个标准的图）磁极表面的磁场方向趋向于垂直于磁极表面。如果我们将这种磁铁拼凑成一个园环的话，那么分子间的应力使磁铁的磁场方向趋向于垂直于拼凑的园环的磁极表面。而不再是磁场和园环表面成45度的角度。
我们可以肯定，经过加工后的磁铁，如果它的性能达不到要求，或者我们找不到这种分子间的作用力要强并且分子结构比较稳定的磁性材料，那么我们加工出的磁铁很可能使这项磁动力原理不能成功。
2000.12.31

中俄两国科技人员经过密切合作研制成功6万高斯超导扭摆磁铁，这是我国第一台超导磁体用在加速器上开展的科学研究，专家对其评价是“综合性能在国际同能区的装置中居领先地位”。目前，利用这台装置开展的硬X射线方面的科学研究已取得初步成果。 为开展硬X射线研究工作，包括材料和生物大分子结构等更深层次的研究，中科院决定在中国科技大学国家同步辐射实验室一台能量为800兆电子伏的储存环中安装6万高斯超强磁场的扭摆磁铁。整套装置的物理设计由中国科技大学完成，其中6万高斯的扭摆磁铁加工难度大、要求精度高，通过招标决定由莫斯科库尔恰托夫研究中心的低温研究所加工。技术方案中两项关键技术由中方提出，俄罗斯专家制定了实施细则。加工任务在预定时间内完成，并达到了设计指标。调试时采用了全新的工作点预补偿原理和调试方法，将磁铁的工作点预先调下避免与共振线接触，此方法开创了世界先例也使得超导扭摆磁铁投入的当天就顺利出光。 利用这台装置引出的硬X射线可用于基础及应用研究。基础研究方面主要是探测物质内部结构；在应用上可测量生物大分子晶体，制作以微米计量的光刻胶图形，还可用来研究微型机械结构，制造微小的齿轮、电机，以疏导人体血管，研究结果广泛应用于生物、医药。在化学上可用来设计和制备性能优越的绿色催化剂。目前，科学工作者已利用这台装置初步完成一批硬X射线的科学实验并取得了研究成果

[ 2002年4月15日 ]

磁铁的主要成份是四氧化三铁 可以折算为每个铁原子承担8\3价 正价 像这种题 你始终要认为氧原子的价态不变（负二价） 因为氧原子的电负性很强 如果你知道具体的空间结构你就会知道 它具体的价态

磁铁的主要成份是四氧化三铁,FE3O4 从具体的分子结构上三个铁分子中有两个是3价,有一个是2价,相当于FE2O3+FEO的结合

磁吸黄铜？磁铁只能吸引含铁，钴，镍三种元素的物质

黄铜是由铜和锌所组成的合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍、铅、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材，铸造零件等。含铜在62%～68%，塑性强，制造耐压设备等。 根据黄铜中所含合金元素种类的不同，黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两种。压力加工用的黄铜称为变形黄铜。 1．普通黄铜 （1）普通黄铜的室温组织 普通黄铜是铜锌二元合金，其含锌量变化范围较大，因此其室温组织也有很大不同。根据Cu－Zn二元状态图（图6），黄铜的室温组织有三种：含锌量在35%以下的黄铜，室温下的显微组织由单相的α固溶体组成，称为α黄铜；含锌量在36%～46%范围内的黄铜，室温下的显微组织由（α+β）两相组成，称为（α+β）黄铜（两相黄铜）；含锌量超过46%～50%的黄铜，室温下的显微组织仅由β相组成，称为β黄铜。 （2）压力加工性能 α单相黄铜（从H96至H65）具有良好的塑性，能承受冷热加工，但α单相黄铜在锻造等热加工时易出现中温脆性，其具体温度范围随含Zn量不同而有所变化，一般在200～700℃之间。因此，热加工时温度应高于700℃。单相α黄铜中温脆性区产生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相区内存在着Cu3Zn和Cu9Zn两个有序化合物，在中低温加热时发生有序转变，使合金变脆；另外，合金中存在微量的铅、铋有害杂质与铜形成低熔点共晶薄膜分布在晶界上，热加工时产生晶间破裂。实践表明，加入微量的铈可以有效地消除中温脆性。 两相黄铜（从H63至H59），合金组织中除了具有塑性良好的α相外，还出现了由电子化合物CuZn为基的β固溶体。β相在高温下具有很高的塑性，而低温下的β′相（有序固溶体）性质硬脆。故（α+β）黄铜应在热态下进行锻造。 含锌量大于46%～50%的β黄铜因性能硬脆，不能进行压力加工。 （3）机械性能 黄铜中由于含锌量不同，机械性能也不一样，图7是黄铜的机械性能随含锌量不同而变化的曲线。对于α黄铜，随着含锌量的增多，σb和δ均不断增高。对于（α+β）黄铜，当含锌量增加到约为45%之前，室温强度不断提高。若再进一步增加含锌量，则由于合金组织中出现了脆性更大的r相（以Cu5Zn8化合物为基的固溶体），强度急剧降低。（α+β）黄铜的室温塑性则始终随含锌量的增加而降低。所以含锌量超过45%的铜锌合金无实用价值。 2．特殊黄铜 为了提高黄铜的耐蚀性、强度、硬度和切削性等，在铜-锌合金中加入少量（一般为1%～2%，少数达3%～4%，极个别的达5%～6%）锡、铝、锰、铁、硅、镍、铅等元素，构成三元、四元、甚至五元合金，即为复杂黄铜，亦称特殊黄铜。 （1）锌当量系数 复杂黄铜的组织，可根据黄铜中加入元素的“锌当量系数”来推算。因为在铜锌合金中加入少量其他合金元素，通常只是使Cu-Zn状态图中的α/（α+β）相区向左或向右移动。所以特殊黄铜的组织，通常相当于普通黄铜中增加或减少了锌含量的组织。例如，在Cu-Zn合金中加入1%硅后的组织，即相当于在Cu-Zn合金中增加10%锌的合金组织。所以硅的“锌当量”为10。硅的“锌当量系数”最大，使Cu-Zn系中的α/（α+β）相界显著移向铜侧，即强烈缩小α相区。镍的“锌当量系数”为负值，即扩大α相区。 （2）特殊黄铜的性能 特殊黄铜中的α相及β相是多元复杂固溶体，其强化效果较大，而普通黄铜中的α及β相是简单的Cu-Zn固溶体，其强化效果较低。虽然锌当量相当，多元固溶体与简单二元固溶体的性质是不一样的。所以，少量多元强化是提高合金性能的一种途径。 （3）几种常用的特殊变形黄铜的组织和压力加工性能 铅黄铜：铅实际不溶于黄铜内，呈游离质点状态分布在晶界上。铅黄铜按其组织有α和（α+β）两种。α铅黄铜由于铅的有害作用较大，高温塑性很低，故只能进行冷变形或热挤压。（α+β）铅黄铜在高温下具有较好的塑性，可进行锻造。 锡黄铜：黄铜中加入锡，可明显提高合金的耐热性，特别是提高抗海水腐蚀的能力，故锡黄铜有“海军黄铜”之称。 锡能溶入铜基固溶体中，起固溶强化作用。但是随着含锡量的增加，合金中会出现脆性的r相（CuZnSn化合物），不利于合金的塑性变形，故锡黄铜的含锡量一般在0.5%～1.5%范围内。 常用的锡黄铜有HSn70-1，HSn62-1，HSn60-1等。前者是α合金，具有较高的塑性，可进行冷、热压力加工。后两种牌号的合金具有（α+β）两相组织，并常出现少量的r相，室温塑性不高，只能在热态下变形。 锰黄铜：锰在固态黄铜中有较大的溶解度。黄铜中加入1%～4%的锰，可显著提高合金的强度和耐蚀性，而不降低其塑性。 锰黄铜具有（α+β）组织，常用的有HMn58-2，冷、热态下的压力加工性能相当好。 铁黄铜：铁黄铜中，铁以富铁相的微粒析出，作为晶核而细化晶粒，并能阻止再结晶晶粒长大，从而提高合金的机械性能和工艺性能。铁黄铜中的铁含量通常在1.5%以下，其组织为（α+β），具有高的强度和韧性，高温下塑性很好，冷态下也可变形。常用的牌号为Hfe59-1-1。 镍黄铜：镍与铜能形成连续固溶体，显著扩大α相区。黄铜中加入镍可显著提高黄铜在大气和海水中的耐蚀性。镍还能提高黄铜的再结晶温度，促使形成更细的晶粒。 HNi65-5镍黄铜具有单相的α组织，室温下具有很好的塑性，也可在热态下变形，但是对杂质铅的含量必须严格控制，否制会严重恶化合金的热加工性能。 我国最早用黄铜铸钱开始于明嘉靖年间。 “黄铜”一词最早见于西汉东方朔所撰的(((}申异经·中荒经》:“西北有宫，黄铜为墙，题日地皇之宫。”这种“黄铜”指的是何种铜合金，待考。《新唐书·食货志》又有‘青铜”、“黄铜”的称谓，分别指矿石颜色和冶炼产品，并非现在的铜锡合金与铜锌合金。宋人洪咨夔撰《大冶赋》中又有“其为黄铜也，坑有殊名，山多众朴”，指的是火法炼制的纯铜。黄铜一词专指铜锌合金，则始于明代，其记载见于《明会典》:“嘉靖中则例，通宝钱六百万文，合用二火黄铜四万七千二百七十二斤……。”通过对明代铜钱成分的分析，发现《明会典》中所说的铸钱种真正意义上的黄铜的出现较其它几种铜合金晚很多，这是因为黄铜中金属锌的获得比较困难。氧化锌在950℃一1000℃的高温下才能较快地被还原成金属锌，而液态锌在906℃时已经沸腾，所以还原得到的金属锌以蒸气状存在。在冷却时反应逆转，蒸气锌为炉中的二氧化碳再氧化成氧化锌，因此要得到金属锌必须有特殊的冷凝装置。这是金属锌的使用比铜、铅、锡、铁的使用晚得多的原因，也是黄铜铸币出现较晚的原因之一。但是，在姜寨仰韶文化遗址中曾出土有含锌量超过20%的黄铜片和黄铜管，山东胶县三里河龙山文化的地层中也曾出土两种黄铜锥。显而易见，这些黄铜器物的出现并不是说人们在史前就掌握了黄铜的冶炼技术，而是人们在利用铜锌共生矿时无意中获得的。商周时期铜器的含锌量都很低，一般在10-z数量级。西汉、新莽的钱中有板个别的铜锌甘金钱，其中有的钱币中锌的含量达到7%，但是这并不能说明黄铜铸钱产生于西汉新莽之际。因为这些铜锌合金是极个别现象，其含锌量又普遍较真正意义上的黄铜含锌量15%一40%要小得多。所以我们认为这些含锌的铜钱是汉代在“即山铸钱”中使用铜锌共生矿时产生的。据对有关矿山进行调查后发现，山东的昌潍、烟台、临沂及湖北等地都有资源丰富的铜锌共生矿，这就使冶炼后的铜含有一小部分锌。到了唐代，由于铸钱材料的规范化，使所铸行的钱币中锌的含量均为恒量。
磁铁只能吸引含铁，钴，镍三种元素的物质

新能源道路上的不懈的努力

下面是创新性新能源的网址 zhanguv2,changuv
http://www.peswiki.org/
http://www.freeenergytrackers.ning.com/
http://www.steorn.com/
http://freeenergytrackers.ning.com/profiles/blog/show?id=1638621%3ABlogPost%3A125

http://www.icehouse.net/john34/bedinibearden.html

下面是引文：
I met a traveller from an antique land Who said:—Two vast and trunkless legs of stoneStand in the desert. Near them on the sand,Half sunk, a shatter'd visage lies, whose frownAnd wrinkled lip and sneer of cold commandTell that its sculptor well those passions readWhich yet survive, stamp'd on these lifeless things,The hand that mock'd them and the heart that fed.And on the pedestal these words appear:"My name is Ozymandias, king of kings:Look on my works, ye mighty, and despair!"Nothing beside remains: round the decayOf that colossal wreck, boundless and bare,The lone and level sands stretch far away.1
I don't remember when I first learned about the second law of thermodynamics. I know I probably first heard the word "entropy" in the Doctor Who episode "Logopolis," in which entropy was a major theme. I know the novelization of that episode stated the second law as simply "Entropy increases," and those words stayed with me.
But I expect I didn't really understand the meaning of the words until we studied thermodynamics in my high school chemistry class. I know it was around that time that phrases like "cruel entropy" and "all-destroying entropy" started to crop up in the bad emo poetry I wrote at that age. Because it didn't take long after understanding the concept for me to realize that, if a law of nature can be regarded as evil, the second law is the most evil principle imaginable. Entropy is the force that causes flowers to fade and love to die and memories to disappear and empires to crumble and worlds to end and the entire universe to one day cease to exist. It is the essence of loss, of endings.
The laws of thermodynamics, taken together, represent everything that is small and empty and depressing and meaningless in life. They are the reason why all living things, from bacteria to men, are bound in an endless cycle of battling over scarce resources. They are the reason why simply being requires a tremendous effort—why a living organism must struggle, day after day after day, lest it cease to exist. They are the reason why humans—thinking, feeling, loving, dreaming beings who surely deserve a better kind of life—must eat, must work so they can eat, must forego the pursuit of pleasure so they can work—why priests and patriarchs throughout the ages must crush the free spirit of the child and leave the empty shell of the adult to "grow up" and accept the inevitable necessity of labor and suffering as a matter of survival. For nothing, by the laws of thermodynamics, can come for free; it is only at the price of blood, sweat, and tears that we can wrest a share of that finite and dwindling supply of energy from the universe and keep ourselves alive for another day.
The laws of thermodynamics may be true. All our observations of the universe seem to confirm them. But, true though they might be, I don't think anyone could argue that they are wrong. The universe simply should not be that way. That, I think, is why nearly every culture has its myth of paradise—there is something in the human spirit that recognizes that the universe could be better—that there is another kind of life than a futile struggle to survive until entropy consumes us and returns us to the dust. Every human alive has experienced that kind of effortless existence for at least nine months. Most have another decade or two in which they can live it, before they are forced out into the "real world" to struggle, to decay, and to have only breeding as a means to forestall entropy and have some part of themselves survive. But humans are creatures of memory. We retain the knowledge that we once existed without effort. And we dream, we hope, we pray that that kind of existence is not lost to us forever. We hope that we will one day return to paradise.
And, unlike any other species that has ever lived on planet Earth, we have found ways of defying the laws of nature and creating paradise for ourselves. The laws of nature made us hunter-gatherers, dependent on the land, the luck of the hunt, and the whims of the weather—and so we invented agriculture. The laws of nature then made us laborers, required to work the fields from dawn to dusk—and so we invented mechanization. The laws of nature made bound us by scarcity—and so we invented mass production. The laws of nature made us geographically dispersed and divided against one another—and so we invented the Internet. Generation and generation of scientific miracles, large and small, wrought by the hands of men with the memory of a better kind of life retained by their spirits, have brought we who are alive today closer than any living thing that has ever existed on this planet to truly living in paradise. And yet, we are told, our victory over nature is hollow and temporary. One day, the oil will run out, the sun will burn up, the very protons that compose us will disintegrate. Despite all we have gained, we remain trapped, confined by the insurmountable barrier of the laws of thermodynamics.
At some level, I've always understood the implications of the laws of thermodynamics to be so. So I've never wanted to accept them as real. I've been hoping for a long time that we've missed something, that our understanding of the universe is incomplete, that there's some loophole that makes the dream of paradise possible. And that's why Steorn got my attention. Beyond the importance of the Orbo technology in addressing the current oil crisis, beyond the effects of free energy on geopolitics, beyond the promise of an unpolluted biosphere and a thousand technologies like warp drive and matter replication out of science fiction, if Steorn can show that the laws of thermodynamics are not so absolute as we have always been taught, then the possibility is open that a different kind of life will be possible. Free energy is, ultimately, the promise of a universe in which people can spend their lives at play instead of at work, not forced to accept suffering as the price of survival; no longer warring over scarce resources, but able to love and respect one another, each able to pursue our own bliss without needing to wrest it from another. It will enable us to exist at last as human beings, and not as hamsters bound all our lives in wheels.
And that view obviously makes me emotionally invested in the hope of free energy. And I know that it is that hope of paradise that scammers throughout history—whether they be priests who promise paradise in some other life or pseudoscientists who promise paradise after enough donations to their research—have relied upon. So I have to try not to put more hope in Steorn than is justified by the facts. I have to remain rationally skeptical. The facts that are known thus far seem to be reason to remain optimistic, but, as Sean himself is the first to remind people, nothing that has been divulged comes anywhere close to constituting proof. And so, I wait.
Sean, please have what you say you have. Please be the one to give the human race the keys to paradise.
It's not a fantasy, another mystery; It's just what I can feel, and something I can see.It's like a memory, and in a melodyIt's just what we all know, and we all hear.
以上作者的想法看来代表了本类天才的共同信念
切割磁力线, 磁通量发生变化了，由于楞次定律，就会产生电流，来抵消磁通量发生的变化。
转子偏转，组成转子的金属原子在洛仑兹力下定向移动，从而产生电流。能量：磁场能→电能。
发电机结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。 由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。

磁力线又叫做磁感线。人们将磁力线定义为处处与磁感应强度相切的线，磁感应强度的方向与磁力线方向相同，其大小与磁力线的密度成正比。了解磁力线的基本特点是掌握和分析磁路的的基础。 理论和实践均表明，磁力线具有下述基本特点：1.磁力线是人为假象的曲线2.磁力线有无数条3.磁力线是立体的4.所有的磁力线都不交叉5.磁力线的相对疏密表示磁性的相对强弱，即磁力线疏的地方磁性较弱，磁力线密的地方磁性较强6.磁力线总是从 N 极出发，进入与其最邻近的 S 极，并形成闭合回路。这一现象在电磁学中称为磁通连续性定理，由 Maxwell 方程描述为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 · B =0 (4-1)上式又称为磁场的高斯定律，表示任意磁场的散度为 0 ，即通过任意闭合曲面的净磁通总是 0 ，磁力线总是闭合的。同电流类似，磁力线总是走磁阻最小（磁导率最大）的路径，因此磁力线通常呈直线或曲线，不存在呈直角拐弯的磁力线。任意二条同向磁力线之间相互排斥，因此不存在相交的磁力线。当铁磁材料未饱和时，磁力线总是垂直于铁磁材料的极性面。当铁磁材料饱和时，磁力线在该铁磁材料中的行为与在非铁磁性介质（如空气、铝、铜等）中一样。 由于磁力线具有这样的基本特性，因此介质的磁化状态取决于介质的磁学特性和几何形状。显而易见，在通常情况下，介质都处于非均匀磁化状态，也就是说通常介质内部的磁力线都成曲线状态且分布不均匀；另外，由于在自然界虽存在电的绝缘体，但不存在磁的绝缘体，使得通常的磁路都存在漏磁。介质处于非均匀磁化状态和磁路都存在漏磁这二个特征，就决定了磁路的准确计算非常复杂。 参考资料： 1.http://www.magnet-space.com/

以前，科学家只是从理论上推测，在太阳风暴、核反应中，“应该存在”一个非常重要而奇特的“点”——磁零点。而最近，我国天文学家通过卫星观测数据，真实地“捕捉”到了宇宙中的磁零点。最新成果发表在近期出版的《自然·物理学》杂志上。　　磁零点是什么？它就像地球上的台风眼——别看台风呼啸横扫数百公里，小小的台风眼里却风平浪静。我国天文学家发现，来自太阳的电磁风暴同样也有台风眼——尽管“太阳风暴”袭击地球磁场时，甚至可以引起无线通讯中断，但在台风眼之中，却有个磁场为零的地方。　　多年来，为寻找磁零点，欧洲宇航局启动了“星簇”计划，连续发射了四颗卫星，中国也实施了“双星”计划。日前，卫星在离地球约12.6万公里的太空中，观测到一次“太阳风暴”侵袭下的地球磁场。根据观测数据，国家天文台肖池阶副研究员、大连理工大学王晓钢教授、北京大学濮祖荫教授等为主的研究小组，首次发现了自然界中存在的磁零点。当期杂志配发评论，认为这是磁重联研究领域中“极其重要的”进展。　　在神奇的磁零点上，发生着太空中十分常见的物理过程——磁重联。在太阳风暴的“劲吹”下，“背风”处的地球磁场从原先的圆球形，被“吹”得好像飘扬的长发。长发般的磁力线在太阳风的“逼迫”下，不断逼近磁零点。　　当两条磁极方向相反的磁力线与磁零点无限接近的那一瞬间，两条磁力线开始“重新联结”：同时从中断开，并连接成两条新的磁力线——一条带着太阳风暴的等离子体飞向浩淼的太空，另一条则如同拉满的橡皮筋，缩向地球，它所携带的高能粒子“撞”进地球南北两极的大气层，形成美丽的极光。　　据国家天文台汪景琇研究员介绍，以前人们只是在理论上推测磁零点的存在，但这次他们利用该台赵辉博士发展的微分拓扑学方法，通过实际观测数据分析，发现了磁重联的中心区域存在磁零点，并计算出磁零点周围的磁力线存在螺旋结构。　　由于磁重联存在于太阳耀斑、磁约束核聚变等重要物理过程中，是能量转换和加速带电粒子的基本机制之一，因此，这一发现有助于彻底解决磁重联理论中一些长期悬而未决的难题。

磁铁如何进行隔磁屏蔽

下面QA集是根据以往各位顾客提出的问题整理编辑的，咨询之前请您务必先行阅读。

1． 问：钕铁硼磁铁的磁性能可以持续多久？
答：钕铁硼磁铁拥有相当高的矫顽力，自然环境和一般磁场条件下不会出现退磁和磁性变化。假设环境适当，即使经过长时间的使用，磁体的磁性能损失也不会很大。所以在实际应用中，我们往往忽略时间因素对磁性能的影响。

2． 问：磁铁的垂直度，平行度和真圆度分别是多少？

答：例如圆环形磁铁

外径D10-D30mm范围内

垂直度：0.15mm

平行度：0.10mm

真圆度：0.15mm

外径D30-D60mm范围内

垂直度：0.20mm

平行度：0.15mm

真圆度：0.20mm

以上是大体标准，如有特殊要求请在订单上注明。

3． 问：影响磁铁价格的因素有哪些？
答：1）材料成本：性能要求越高，成本越高，如钕铁硼磁铁，N45价格远远高过N35价格；

2）加工成本：形状越复杂，加工成本越高；公差越严格，加工成本越高；批量越小，加工成本越高。

4． 问：哪种磁铁的表面磁场强度最高？

答：相同形状，相同尺寸磁铁的表面磁场强度由高到低的排序依次是钕铁硼〉钐钴〉铁氧体。

例子：圆柱形D10x5mm

钕铁硼：4,200高斯

钐钴： 3,300高斯

铁氧体：1,200高斯

以上表磁数据仅供参考。

5． 问：磁性能的参数是什么？他们分别代表什么含义？

答：主要有三个参数：

1） 剩磁Br（Residual Induction），单位：高斯Gauss，即从饱和状态下去除磁场后，剩余的磁通密度，代表了磁体对外所能提供的磁场强弱；

2） 矫顽力Hc（Coercive Force），单位：奥斯特Oersteds，即把磁体放在一个反向外加磁场中，当外加磁场增加到一定强度时磁体的磁性就会消失，将这个抵抗外加磁场的能力称为矫顽力，代表了磁体的抗退磁能力；

3） 磁能积BHmax,单位Gauss-Oersteds, 即单位体积材料所产生的磁场能量，是磁体所能存储能量多少的一个物理量。

6． 问：表磁值越高代表磁铁性能越强吗？

答：这个问题分两种情况解释：

1） 形状相同，尺寸也完全相同的2块磁铁，表磁较高的磁铁磁性较强。

2） 形状不同，或尺寸不同的2块磁铁，就不能简单地以表磁高低来判定磁铁的磁性高低了。

原因是表磁与磁铁的高径比（磁铁的高度与直径之比）有关，高径比值越大表磁越高，即

直于磁化方向的表面积越大，表磁越低; 磁化方向尺寸越大，表磁越高。

例子：钕铁硼圆柱形D8x50mm，表磁：4,600高斯，

钕铁硼圆柱形D50x10mm，表磁：3,300高斯，

很明显D50x10mm比D8x50mm磁场要强得多。

7． 问：在高温下使用，请问应该选用哪种磁铁？

答：每种磁铁的最高工作温度大致如下：

铝镍钴(500°C)> 钐钴(300°C)> 铁氧体(200°C)>钕铁硼(80°C)

钕铁硼根据性能不同，目前开发出来的EH磁铁最高可以达到200°C，但要根据磁铁的具体

形状和尺寸而定，本商城现有的钕铁硼产品最高工作温度是80°C，如需要更高工作温度可以

根据客户要求定做。

8． 问：居里温度是磁铁的最高工作温度吗？

答：不是。每种磁铁的居里温度和最高工作温度都不尽相同，在居里温度下，磁铁的磁性将完全消失。

每种磁铁都有最高工作温度，超过这个温度磁性能就会急剧下降，而且即使回到常温，消退的磁性

也无法恢复。

9． 问：磁铁都可以在水中使用吗？

答：根据材质不同，不是每种磁铁都可以在水中使用。

钐钴和铁氧体可以在水中正常使用，钕铁硼和铝镍钴不可以在水中使用。

10． 问：吸附力是如何测定的？

答：吸附力是按照以下方法来测定的：

将磁铁的一面吸附在一块铁板上，另一面用胶与拉力器上的一块5mm厚的铁片粘在一起，

当磁铁与铁板分离的瞬间的拉力就是该磁铁的吸附力

11． 问：买回来的磁铁还能再加工吗？

答：由于本商城现有的磁铁都是已经充磁的产品，不适合再进行机械加工，如需要异形产品请将图纸发

过来，我们可以根据客户的具体要求定做。

12． 问：磁铁吸在一起后磁力会增强吗？

答：叠加后的磁铁吸附力会增强，但不是倍数的关系。

13. 问：叠加后的磁铁与相同尺寸的一块磁铁磁性一样吗？

答：二者磁性大致相同，但由于叠加后的磁铁之间有空隙，磁性会有一些损失。

14． 问：磁铁如何进行隔磁屏蔽？

答：目前通常采用普通的铁板来屏蔽磁场，磁屏蔽需要高导磁率材料，满足这种要求的材料是铁镍合金，这种材料具有很高的磁导率。请注意铁板与磁铁之间需要留有气隙，气隙内可以填充任何非导磁率材料做支撑。对于尺寸较大的磁铁，仅用单层屏蔽材料，很难达到完全屏蔽的要求，这时，一种方法是增加铁板的厚度，但更有效的方法是使用组合屏蔽，将一个屏蔽体放在另一个屏蔽体内，它们之间留有一定的气隙。组合屏蔽的屏蔽效果比单个屏蔽体好得多，因此组合屏蔽能够将磁场衰减到很低的程度。

15. 问：钕铁硼磁铁表面一般有哪几种镀层？

答：磁铁表面一般可以做镀金，锡，铬，镍，锌，磷化，环氧树脂等防腐处理。
参考文献http://www.bjlink.com/xinxishow.asp?slm=5

居里点或居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里点温度时该 物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时,该物质成为 顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。

具体地说，当温度超过某一临界温度时，交换作用不足以克服热运动的作用，铁磁质的自发磁化强度将消失。这个临界温度称为铁磁质的居里温度或居里点。如铁的居里温度是770℃, 铁硅合金的居里温度是690℃等。当铁磁质处于居里温度以上时，铁磁性转变为顺磁性。



超导储能系统的磁屏蔽
施斌　余运佳
中国科学院电工研究所，北京　100080

　
1　引　言
　　随着对电力故障非常敏感的计算机和半导体器件的广泛应用，越来越多电力用户对供电质量提出了更高要求。储能技术能够有效地改善电力系统的稳定性，提高供电质量，因此储能技术的发展逐步受到重视。超导磁体储能系统(Superconducting Magnetic Energy Storage, SMES)具有快速吸收、释放和储备电能的能力，并且储能密度高，结构紧凑。这为超导储能系统参与电力系统、改善供电质量提供了有利条件［1］。近些年来超导储能成为超导应用研究领域的一个热点。现在微型超导储能系统已实现产品化。今年， IGC公司的一台IPQ-750 SMES系统安装于美国Tyndall空军基地，并成功并网运行［2］。
　　超导储能磁体作为一种电磁储能元件，在运行过程中会产生相当强的磁场。一般超导储能磁体产生的中心场强为104高斯数量级，但10高斯数量级的磁场就可以导致一些电子设备不能正常工作，5高斯的磁场就可能使一个配有心脏起博器的人面临生命危险［3］。因此，如果不采用相应的措施对磁场加以限制和屏蔽，杂散分布于超导磁体系统之外的漏磁场会对周围环境带来不利的影响。要扩大超导磁体储能系统的应用场合，减小超导磁体杂散磁场带来的应用限制，就必须考虑超导磁体系统的磁屏蔽问题。

2　超导储能磁体及磁场特点
　　电流在闭合超导线圈中流过时，没有常规线圈中出现的焦耳热损耗，发热较少。因此，与常规线圈相比，超导线圈的运行电流可以达到很高的水平。较高的运行电流就意味着可以产生较高的磁场，这也是大多数超导磁体不需要铁磁材料构成磁通回路，也能产生强磁场的原因。
　　超导磁体在运行时会产生具有一定场型分布的磁场，该磁场存储着一定的电磁能。在能量交换时，超导储能系统利用的是这个磁场的相应电磁储能，而不是具体的磁场场形，磁场的分布状态并不对能量交换起直接作用。因此早期超导储能磁体设计的一个基本目标是用尽可能少的超导材料存储尽可能大的电磁能量。并且在设计过程中不需要直接考虑磁场的场型。
　　由于超导储能系统储能密度高，整个储能装置可以做得相当紧凑。体积小、储能高是超导储能系统的一个优势。由于体积小、重量轻，超导磁体储能系统还具有一定的可移动性。这在某些特殊场合显得尤为重要。
　　高场强、能量转换不受场型限制、结构紧凑，这三个特性是考虑超导储能系统磁屏蔽问题的基本出发点。

3　屏蔽方法的选取
　　目前，超导储能系统的超导磁体主要采用两种结构形式：螺管线圈和环形线圈。环形线圈由于自身的结构特点，在理想状态下，线圈产生的磁场完全封闭于线圈内部，没有漏磁，实际建造的环形磁体的漏磁也很小［4］。因而超导储能系统的磁屏蔽主要是对螺管形式的超导磁体。
　　螺管型超导磁体已广泛应用于MRI系统中，根据MRI系统的磁场屏蔽经验，超导磁体有三种可能的屏蔽方式：房屋屏蔽、铁磁屏蔽和主动屏蔽［5］。
　　房屋屏蔽要求将超导磁体安装于位置固定的专用于磁屏蔽的房间内。理想的超导储能系统应该是具有一定的可移动性，并且有时SMES用户很难单独提供一个专用屏蔽房屋以容纳超导磁体。从这个角度看，房屋屏蔽不太合适。
　　简单地说铁磁屏蔽就是利用铁磁材料为磁通提供回路，从而改变其磁场场形，将磁场尽量限制在磁体附近的区域，达到减小漏磁场的效果。由于超导磁体产生的磁场较强，用普通铁磁材料进行屏蔽很容易使材料进入饱和状态，导致屏蔽效率低，铁磁材料用量大。这就使整个超导储能装置的体积和重量显著增加，不利于超导储能系统的应用。例如，如果用铁磁材料屏蔽一个3.43MJ的超导储能系统，使5高斯等磁密线所包围面积减小一个数量级，就要增加16吨铁磁材料；而对20MJ的系统，则要增加100吨的铁磁材料［6］。可见单纯的铁磁屏蔽不适合超导磁体的磁屏蔽。
　　主动屏蔽则是通过增加线圈来修正磁场场形，使线圈以外的区域的磁场衰减更快，达到磁屏蔽的效果。同样，由于允许的运行电流密度的差异，常规线圈产生磁场的能力要远低于超导线圈产生磁场的能力，用常规线圈来屏蔽超导线圈的效果也不理想。因此，针对超导储能系统的最可行的一种屏蔽方式是采用超导线圈进行主动屏蔽。由于具体的磁场场形对最终的能量转换没有直接影响，因此有比较大的自由度来设计超导屏蔽线圈和最终场形。

4　多螺管线圈系统
　　到目前，国内外已有几种对螺管结构超导磁体储能系统的屏蔽方法［7—9］。这些屏蔽方法的基本思想都是采用主动屏蔽方法使线圈区域即电流源区域的磁偶极矩为零，保证离线圈较远区域的磁场幅值衰减很快，起到磁屏蔽的效果。
　　对于理想的紧密绕制的薄螺管线圈，其磁偶极矩m取决于螺管线圈的横截面积A和线圈的电流安匝数I，即
m=I.A


图1　同轴嵌套式螺管线圈系统
　　对于由多个螺管线圈组成的磁体系统，其磁偶极矩为各个螺管线圈的磁偶之和,即
m=∑mi=∑Ii.Ai=0
　　最初的一种方法是同轴嵌套式。
　　磁体系统由内外两个螺管线圈组成，内层螺管线圈的电流方向和外层螺管线圈的电流方向相反。外层螺管线圈的主要作用是对内层线圈产生的磁场进行屏蔽。
　　还有一种屏蔽方式叫同轴串联式。


图2　同轴串联式螺管线圈系统
　　该系统由四个相同的螺管线圈模块组成，其中两个模块线圈紧密连接，电流流向相同，组成主线圈。另两个模块等间隙分列主线圈两端，其电流流向与主线圈电流流向相反。
　　同轴串联式线圈系统有比较好的屏蔽效果。例如，储能同为50kWh的单螺管线圈与同轴四螺管串联系统相比，四线圈系统的5高斯等磁密线距线圈的最大轴向距离为28米，相应单螺管为75米；5高斯线距线圈的最大径向距离为23米，相应单螺管为59米；整个5高斯线包围面积为656平方米，相应单螺管为4425平方米；四线圈系统的超导材料用量为单螺管的1.25倍。可见，同轴串联式线圈系统在超导材料增加不多的情况下，磁屏蔽效果还是比较理想的。
　　第三种屏蔽方法是轴线平行式多螺管系统。


图3　轴线平行式多螺管系统
　　轴线平行式多螺管线圈系统由偶数个螺管线圈模块组成。线圈轴线平行，各线圈等间隔分布在同一圆周上，相邻两个线圈的电流流向相反。
　　轴线平行式多螺管线圈系统的屏蔽效果非常理想，并且超导材料用量比其它屏蔽方式少，比较接近单螺管的超导材料用量。轴线平行式多螺管系统还有一个优点：在储能相同的条件下，无屏蔽单螺管线圈的占地面积(近似于杜瓦容器的底面积)要大于多螺管系统的占地面积。并且多螺管系统中，各个螺管的结构相同，这就有利于线圈的模块化生产，使成本降低，整个磁体系统的建设和维护也相对简化。

5　结束语
　　多螺管系统也有自身的缺陷。除了超导材料利用率下降外，它还有一个电磁力平衡的新问题。多螺管系统内的各个螺管模块间有相当强的电磁作用力，如何以尽可能简单的方式平衡各线圈所受的电磁力成为多螺管线圈实际应用的一个主要问题。同时，由单螺管系统向平行多螺管系统的演变中，单螺管系统所固有的轴对称磁场形式和轴对称受力形式也不再存在，传统的基于轴对称特性的单螺管应力分析方法 也不再适用，因此有必要找到一种更一般且又简单可行的应力分析方法，用以明确多螺管磁体的应力分布，这对于超导体这种对应力状态比较敏感的材料来说，是非常重要的。
　　轴线平行式多螺管超导磁体系统以螺管线圈为模块，工艺简单，具有较小的漏磁场，超导材料利用率也较高，很有希望作为传统单螺管超导磁体系统的替代品。当然，在最终实际应用前，必须解决内部电磁力的平衡问题。
表1　各种形式线圈性能比较

　　形式
性能　　 环型 单螺管 多螺管
漏磁场 小 大 小
电磁力支撑 复杂 简单 研究中
超导线利用率 低 高 较高
线圈制造工艺 复杂 简单 简单


　
参考文献
［1］　余运佳, 超导储能应用于电力方面的研究, 高技术通讯,1995，5(11)：59-62
［2］　http://www.igc.com/igc
［3］　U brammer, H Lorenzen. Magnetic shielding of small high power SMES. IEEE Trans. on Appl. Supercond.,June 1995,5(2):329-332
［4］　W Nick, K Prescher. Basic design considerations for a mediun-size SMES system. presented at MT-14,1995
［5］　S Noguchi, A Ishiyama. An Optimal Design Method for Magnetic Shields of MRI Superconducting Magnets by Using Equivalent Magnetization Current Method. presented on MT-15, 1997
［6］　A K Kalafala, etc. SMES for Power Quality applications. SMES Workshop, 1997, 127-143
［7］　G schonwetter, J Gerhold. Design of SMES with Reduced Stray Field. IEEE Trans. on Appl. Supercond, June 1995,5(2):337-340
［8］　G Fresacher, G schonwetter, J Gerhold. Active shielded transportable SMES-System. IEEE Trans. on Mag.,July 1996,32(4):2349-2352
［9］　M K Abdesalam. Micro SMES Magnet configurations for reduced stray field applications.IEEE Trans. on Appl. Supercond.,June 1995,5(2):333-336
［10］　舒泉声.超导电工程学


http://zszl.cepee.com/views.php?infoid=2883







超导储能系统的磁屏蔽
施斌　余运佳
中国科学院电工研究所，北京　100080

　
1　引　言
　　随着对电力故障非常敏感的计算机和半导体器件的广泛应用，越来越多电力用户对供电质量提出了更高要求。储能技术能够有效地改善电力系统的稳定性，提高供电质量，因此储能技术的发展逐步受到重视。超导磁体储能系统(Superconducting Magnetic Energy Storage, SMES)具有快速吸收、释放和储备电能的能力，并且储能密度高，结构紧凑。这为超导储能系统参与电力系统、改善供电质量提供了有利条件［1］。近些年来超导储能成为超导应用研究领域的一个热点。现在微型超导储能系统已实现产品化。今年， IGC公司的一台IPQ-750 SMES系统安装于美国Tyndall空军基地，并成功并网运行［2］。
　　超导储能磁体作为一种电磁储能元件，在运行过程中会产生相当强的磁场。一般超导储能磁体产生的中心场强为104高斯数量级，但10高斯数量级的磁场就可以导致一些电子设备不能正常工作，5高斯的磁场就可能使一个配有心脏起博器的人面临生命危险［3］。因此，如果不采用相应的措施对磁场加以限制和屏蔽，杂散分布于超导磁体系统之外的漏磁场会对周围环境带来不利的影响。要扩大超导磁体储能系统的应用场合，减小超导磁体杂散磁场带来的应用限制，就必须考虑超导磁体系统的磁屏蔽问题。

2　超导储能磁体及磁场特点
　　电流在闭合超导线圈中流过时，没有常规线圈中出现的焦耳热损耗，发热较少。因此，与常规线圈相比，超导线圈的运行电流可以达到很高的水平。较高的运行电流就意味着可以产生较高的磁场，这也是大多数超导磁体不需要铁磁材料构成磁通回路，也能产生强磁场的原因。
　　超导磁体在运行时会产生具有一定场型分布的磁场，该磁场存储着一定的电磁能。在能量交换时，超导储能系统利用的是这个磁场的相应电磁储能，而不是具体的磁场场形，磁场的分布状态并不对能量交换起直接作用。因此早期超导储能磁体设计的一个基本目标是用尽可能少的超导材料存储尽可能大的电磁能量。并且在设计过程中不需要直接考虑磁场的场型。
　　由于超导储能系统储能密度高，整个储能装置可以做得相当紧凑。体积小、储能高是超导储能系统的一个优势。由于体积小、重量轻，超导磁体储能系统还具有一定的可移动性。这在某些特殊场合显得尤为重要。
　　高场强、能量转换不受场型限制、结构紧凑，这三个特性是考虑超导储能系统磁屏蔽问题的基本出发点。

3　屏蔽方法的选取
　　目前，超导储能系统的超导磁体主要采用两种结构形式：螺管线圈和环形线圈。环形线圈由于自身的结构特点，在理想状态下，线圈产生的磁场完全封闭于线圈内部，没有漏磁，实际建造的环形磁体的漏磁也很小［4］。因而超导储能系统的磁屏蔽主要是对螺管形式的超导磁体。
　　螺管型超导磁体已广泛应用于MRI系统中，根据MRI系统的磁场屏蔽经验，超导磁体有三种可能的屏蔽方式：房屋屏蔽、铁磁屏蔽和主动屏蔽［5］。
　　房屋屏蔽要求将超导磁体安装于位置固定的专用于磁屏蔽的房间内。理想的超导储能系统应该是具有一定的可移动性，并且有时SMES用户很难单独提供一个专用屏蔽房屋以容纳超导磁体。从这个角度看，房屋屏蔽不太合适。
　　简单地说铁磁屏蔽就是利用铁磁材料为磁通提供回路，从而改变其磁场场形，将磁场尽量限制在磁体附近的区域，达到减小漏磁场的效果。由于超导磁体产生的磁场较强，用普通铁磁材料进行屏蔽很容易使材料进入饱和状态，导致屏蔽效率低，铁磁材料用量大。这就使整个超导储能装置的体积和重量显著增加，不利于超导储能系统的应用。例如，如果用铁磁材料屏蔽一个3.43MJ的超导储能系统，使5高斯等磁密线所包围面积减小一个数量级，就要增加16吨铁磁材料；而对20MJ的系统，则要增加100吨的铁磁材料［6］。可见单纯的铁磁屏蔽不适合超导磁体的磁屏蔽。
　　主动屏蔽则是通过增加线圈来修正磁场场形，使线圈以外的区域的磁场衰减更快，达到磁屏蔽的效果。同样，由于允许的运行电流密度的差异，常规线圈产生磁场的能力要远低于超导线圈产生磁场的能力，用常规线圈来屏蔽超导线圈的效果也不理想。因此，针对超导储能系统的最可行的一种屏蔽方式是采用超导线圈进行主动屏蔽。由于具体的磁场场形对最终的能量转换没有直接影响，因此有比较大的自由度来设计超导屏蔽线圈和最终场形。

4　多螺管线圈系统
　　到目前，国内外已有几种对螺管结构超导磁体储能系统的屏蔽方法［7—9］。这些屏蔽方法的基本思想都是采用主动屏蔽方法使线圈区域即电流源区域的磁偶极矩为零，保证离线圈较远区域的磁场幅值衰减很快，起到磁屏蔽的效果。
　　对于理想的紧密绕制的薄螺管线圈，其磁偶极矩m取决于螺管线圈的横截面积A和线圈的电流安匝数I，即
m=I.A


图1　同轴嵌套式螺管线圈系统
　　对于由多个螺管线圈组成的磁体系统，其磁偶极矩为各个螺管线圈的磁偶之和,即
m=∑mi=∑Ii.Ai=0
　　最初的一种方法是同轴嵌套式。
　　磁体系统由内外两个螺管线圈组成，内层螺管线圈的电流方向和外层螺管线圈的电流方向相反。外层螺管线圈的主要作用是对内层线圈产生的磁场进行屏蔽。
　　还有一种屏蔽方式叫同轴串联式。


图2　同轴串联式螺管线圈系统
　　该系统由四个相同的螺管线圈模块组成，其中两个模块线圈紧密连接，电流流向相同，组成主线圈。另两个模块等间隙分列主线圈两端，其电流流向与主线圈电流流向相反。
　　同轴串联式线圈系统有比较好的屏蔽效果。例如，储能同为50kWh的单螺管线圈与同轴四螺管串联系统相比，四线圈系统的5高斯等磁密线距线圈的最大轴向距离为28米，相应单螺管为75米；5高斯线距线圈的最大径向距离为23米，相应单螺管为59米；整个5高斯线包围面积为656平方米，相应单螺管为4425平方米；四线圈系统的超导材料用量为单螺管的1.25倍。可见，同轴串联式线圈系统在超导材料增加不多的情况下，磁屏蔽效果还是比较理想的。
　　第三种屏蔽方法是轴线平行式多螺管系统。


图3　轴线平行式多螺管系统
　　轴线平行式多螺管线圈系统由偶数个螺管线圈模块组成。线圈轴线平行，各线圈等间隔分布在同一圆周上，相邻两个线圈的电流流向相反。
　　轴线平行式多螺管线圈系统的屏蔽效果非常理想，并且超导材料用量比其它屏蔽方式少，比较接近单螺管的超导材料用量。轴线平行式多螺管系统还有一个优点：在储能相同的条件下，无屏蔽单螺管线圈的占地面积(近似于杜瓦容器的底面积)要大于多螺管系统的占地面积。并且多螺管系统中，各个螺管的结构相同，这就有利于线圈的模块化生产，使成本降低，整个磁体系统的建设和维护也相对简化。

5　结束语
　　多螺管系统也有自身的缺陷。除了超导材料利用率下降外，它还有一个电磁力平衡的新问题。多螺管系统内的各个螺管模块间有相当强的电磁作用力，如何以尽可能简单的方式平衡各线圈所受的电磁力成为多螺管线圈实际应用的一个主要问题。同时，由单螺管系统向平行多螺管系统的演变中，单螺管系统所固有的轴对称磁场形式和轴对称受力形式也不再存在，传统的基于轴对称特性的单螺管应力分析方法 也不再适用，因此有必要找到一种更一般且又简单可行的应力分析方法，用以明确多螺管磁体的应力分布，这对于超导体这种对应力状态比较敏感的材料来说，是非常重要的。
　　轴线平行式多螺管超导磁体系统以螺管线圈为模块，工艺简单，具有较小的漏磁场，超导材料利用率也较高，很有希望作为传统单螺管超导磁体系统的替代品。当然，在最终实际应用前，必须解决内部电磁力的平衡问题。
表1　各种形式线圈性能比较

　　形式
性能　　 环型 单螺管 多螺管
漏磁场 小 大 小
电磁力支撑 复杂 简单 研究中
超导线利用率 低 高 较高
线圈制造工艺 复杂 简单 简单


　
参考文献
［1］　余运佳, 超导储能应用于电力方面的研究, 高技术通讯,1995，5(11)：59-62
［2］　http://www.igc.com/igc
［3］　U brammer, H Lorenzen. Magnetic shielding of small high power SMES. IEEE Trans. on Appl. Supercond.,June 1995,5(2):329-332
［4］　W Nick, K Prescher. Basic design considerations for a mediun-size SMES system. presented at MT-14,1995
［5］　S Noguchi, A Ishiyama. An Optimal Design Method for Magnetic Shields of MRI Superconducting Magnets by Using Equivalent Magnetization Current Method. presented on MT-15, 1997
［6］　A K Kalafala, etc. SMES for Power Quality applications. SMES Workshop, 1997, 127-143
［7］　G schonwetter, J Gerhold. Design of SMES with Reduced Stray Field. IEEE Trans. on Appl. Supercond, June 1995,5(2):337-340
［8］　G Fresacher, G schonwetter, J Gerhold. Active shielded transportable SMES-System. IEEE Trans. on Mag.,July 1996,32(4):2349-2352
［9］　M K Abdesalam. Micro SMES Magnet configurations for reduced stray field applications.IEEE Trans. on Appl. Supercond.,June 1995,5(2):333-336
［10］　舒泉声.超导电工程学


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磁屏蔽直线往复驱动器研制成功

据《科学时报》2007年1月12日报道：1月4日，记者从吉林省科技厅了解到，由吉林大学制成的磁屏蔽直线往复驱动器已在长春通过鉴定。专家一致认为，该项目通过精细的理论分析，建立了磁屏蔽直线往复驱动器传递轴向作用力的数学模型，较好地解决了磁屏蔽直线往复驱动器的设计问题；利用磁场作用力实现往复运动的传递，为实现管道机器人行走与非接触驱动奠定了基础。鉴定结果显示：该项成果达到了国内领先水平。

有关专家介绍，目前国内外研究的往复运动主要有两种方式：一是通过杆机构将电动机的回转运动转变为往复直线运动，以满足工程应用的需要，这是一种经典的方法；二是近年来兴起的直线电机技术，这种技术在国内外一定范围内已应用于工程当中。但是，目前研究的直线电机技术仍存在行程和运动速度受限制、推力小、控制系统复杂和造价高等问题。

吉林大学技术人员研制的磁屏蔽直线往复驱动器，目前国内外尚无人开展这一方面的技术研究。该磁屏蔽直线往复驱动器同样是根据磁场力具有跨越一定空间距离发生作用的特点进行工作的。它利用磁场作用力实现了主动零件与从动零件之间无接触传动往复运动，即主动件的往复运动是通过磁场作用力传动到从动件上，是现有磁力驱动技术的发展。这种主动件与从动件之间无接触，意味着主、从动件之间相隔一定的距离，这就为在主、从动件之间设计机械结构，将它们完全分隔开，进而实现屏蔽密封与应用开发奠定了基础。

据了解，该项目组目前正在加强对管理环境适应性的研究，并将进一步开发出成本低、使用方便的磁屏蔽直线往复驱动器，以尽快在实际生产中推广应用。

《自然―材料学》：铁电体的“敏感”源自材料内部混乱
科学网》2008年5月19日讯 美国科学家的一项最新研究，为弛豫铁电体材料（relaxor ferroelectric）对机械压力或电压的极度敏感性找到了相应的解释。研究人员认为，对弛豫铁电体材料敏感度的控制和“裁剪”能力将有助于提升一大批工业设备的性能，比如医学超声波成像仪器、扩音器、声纳以及计算机硬盘等。相关论文5月11日在线发表于《自然―材料学》上。

弛豫材料是一类固体压电材料，它们会在端电压存在时改变形状，或者在受到挤压时产生电压。美国国立标准化与技术研究所（NIST）的Peter Gehring解释道，“弛豫材料的敏感度高出其他任何已知的压电材料10倍”，它们可以实现机械能和电能的低损转换，因此极为有用。

Gehring和领导最新研究的美国Brookhaven国家实验室Guangyong Xu以及约翰•霍普金斯大学的科学家一道，利用NIST的中子散射设备，研究了弛豫铁电体材料系统内部的原子“声振动”（acoustic vibrations），如何响应外部施加的电压。结果发现，内在混乱状态是造成弛豫材料特殊性质的显著因素。对此次研究而言，这种混乱是由三种带不同电荷的元素――锌、铌和钛的原子晶格随机交替引起的。

固体中的原子通常都是以完美的晶格排列，它们在这些位置的附近振动，并以声波的形式传播能量。在典型的压电材料中，这些声振动持续很长时间，就像石头投入湖中激起的层层波纹。而在弛豫铁电体材料中，情况大不相同：声振动很快就会消失。最新研究发现，弛豫铁电体中特有的极性纳米区（PNR，它对铁电体的介电性质起重要作用）会极大地影响材料自身的化学结构，PNR与声子传播也有很强的相互作用。研究小组对比了声子在不同方向的传播形式，并观测到PNR会导致弛豫材料晶格在外电压作用下，表现出很大的非对称性。

Gehring说，“我们认识到，晶格的内在化学混乱影响着该材料的基本组织和行为。”它破坏了声振动，这造成材料结构的不稳定性，以及对压力和电压的极度敏感。


屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。



（1）当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率的金属材料中产生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。



（2）当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去。



（3）在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。



许多人不了解电磁屏蔽的原理，认为只要用金属做一个箱子，然后将箱子接地，就能够起到电磁屏蔽的作用。在这种概念指导下结果是失败。因为，电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素：一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的，另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。屏蔽体上有很多导电不连续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料，消除不导电点。这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。



在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器，似乎只有当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏。实际上这是不确切的。因为缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时，并不会产生明显的泄漏。因此，当干扰的频率较高时，这时波长较短，就需要使用电磁密封衬垫。具体说，当干扰的频率超过10MHz时，就要考虑使用电磁密封衬垫。



凡是有弹性且导电良好的材料都可以用做电磁密封衬垫。按照这个原理制造的电磁密封衬垫有:



导电橡胶：在硅橡胶内填充占总重量70～ 80％比例的金属颗粒，如银粉、铜粉、铝粉、镀银铜粉、镀银铝粉、镀银玻璃球等。这种材料保留一部分硅橡胶良好弹性的特性，同时具有较好的导电性。



金属编织网：用铍铜丝、蒙乃尔丝或不锈钢丝编织成管状长条，外形很像屏蔽电缆的屏蔽层。但它的编织方法与电缆屏蔽层不同，电缆屏蔽层是用多根线编成的，而这种屏蔽衬垫是由一根线织成的。打个形象的比喻，就像毛衣的袖子一样。为了增强金属网的弹性，有时在网管内加入橡胶芯。



指形簧片：铍铜制成的簧片，具有很好的弹性和导电性。导电性和弹性。


多重导电橡胶：由两层橡胶构成，内层是普通硅橡胶，外层是导电橡胶。这种材料克服了传统导电橡胶弹性差的缺点，使橡胶的弹性得以充分体现。它的原理有些像带橡胶芯的金属丝


【设计要点】：



a、 屏蔽板以靠近受保护物为好，而且屏蔽板的接地必须良好！！！

b、屏蔽板的形状对屏蔽效能的高低有明显影响。全封闭的金属盒最好，但工程中很难做到！

c、屏蔽板的材料以良导体为好，但对厚度无要求，只要有足够的强度就可了。



2 磁场屏蔽磁场屏蔽通常是指对直流或低频磁场的屏蔽，其效果比电场屏蔽和电磁场屏蔽要差的多。【 屏蔽机理】：主要是依靠高导磁材料所具有的低磁阻，对磁通起着分路的作用，使得屏蔽体内部的磁场大为减弱。



【设计要点】：



a、 选用高导磁材料，如坡莫合金；

b、 增加屏蔽体的厚度；以上均是为了减小屏蔽体的磁阻；

c、 被屏蔽的物体不要安排在紧靠屏蔽体的位置上，以尽量减小通过被屏蔽物体体内的磁通；

d、 注意屏蔽体的结构设计，凡接缝、通风空等均可能增加屏蔽体的磁阻，从而降低屏蔽效果。

e、对于强磁场的屏蔽可采用双层磁屏蔽体的结构。对要屏蔽外部强磁场的，则屏蔽体的外层选用不易饱和的材料，如硅钢；而内部可选用容易达到饱和的高导磁材料，如坡莫合金等。反之，如果要屏蔽内部强磁场时，则材料的排列次序要到过来。在安装内外两层屏蔽体时，要注意彼此间的绝缘。当没有接地要求时，可用绝缘材料做支撑件。若需接地时，可选用非铁磁材料（如铜、铝）做支撑件。



3 电磁场屏蔽电磁场屏蔽是利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播的一种措施。



【电磁场屏蔽的机理】：



a、 当电磁波到达屏蔽体表面时，由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续，对入射波产生的反射。这种反射不要求屏蔽材料必须有一定的厚度，只要求交界面上的不连续；

b、未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量，在体内向前传播的过程中，被屏蔽材料所衰减。也就是所谓的吸收；

c、在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量，传到材料的另一表面时，遇到金属－空气阻抗不连续的交界面，会形成再次反射，并重新返回屏蔽体内。这种反射在两个金属的交界面上可能有多次的反射。

总之，电磁屏蔽体对电磁的衰减主要是基于电磁波的反射和电磁波的吸收。



【吸收损耗】不同的材料、不同的材料厚度对于电磁波的吸收效果不一样.可根据材料吸收损耗的列线图得出。【反射损耗】分为三类：低阻抗磁场、高阻抗电场、平面波场。其中低阻抗磁场和高阻抗电场的反射损耗列线图计算方法相同，与金属材料、频率及辐射源到屏蔽体的距离有关。对于平面波，波阻抗为一常数，而与辐射源到屏蔽体的距离无关，在列线图中只需连接金属材料和感兴趣的频率就可求出此时的反射损耗值。



4 实际的电磁屏蔽体



【结构材料】



a、适用于底板和机壳的材料大多数是良导体，如铜、铝等，可以屏蔽电场，主要的屏蔽机理是反射信号而不是吸收。

b、 对磁场的屏蔽需要铁磁材料，如高导磁率合金和铁。主要的屏蔽机理是吸收而不是反射。

c、在强电磁环境中，要求材料能屏蔽电场和磁场两种成分，因此需要结构上完好的铁磁材料。屏蔽效率直接受材料的厚度以及搭接和接地方法好坏的影响。 D、对于塑料壳体，是在其内壁喷涂屏蔽层，或在汽塑时掺入金属纤维。
必须尽量减少结构的电气不连续性，以便控制经底板和机壳进出的泄漏辐射。

磁屏蔽简介

钢铁研究总院功能材料研究所从70年代中期开始磁屏蔽的研制工作，20多年来为我国航天航空、航海、地质、地震、计量标定、激光物理、低温物理等多个领域研制了数百种特殊用途的高精度磁屏蔽装置，设计制作已达到国际先进水平。70年代末为中国计量科学研究院研制的铯原子钟用屏蔽筒长达4m，完成国内最高水平，国际一流铯原子钟应用。80年代为国家地震局地球物理研究所研制的8立方米大型零磁空间实验室迄今仍是国际同级型屏蔽的一流水平，曾获地震局国家科技进步二等奖，冶金部科技进步三等奖。此外还为国内数十家单位研制了特种用途的高精度磁屏蔽装置，均达到或超过用户要求。 可制作各种类型高精度磁屏蔽与电磁屏蔽器件和屏蔽室。静磁屏蔽技术指标：可将50000nT的地磁场屏蔽到小于等于1nT。屏蔽腔体形状：筒形、矩形、异型 电磁屏蔽的基本原理，低频磁场由于其频率低，趋肤效应很小，吸收损耗很小，并且由于其波阻抗很低，反射损耗也很小，因此单纯靠吸收和反射很难获得需要的屏蔽效能。对这种低频磁场，要通过使用高导磁率材料提供磁旁路来实现屏蔽，如图1所示。由于屏蔽材料的导磁率很高，因此为磁场提供了一条磁阻很低的通路，因此空间的磁场会集中在屏蔽材料中，从而使敏感器件免受磁场干扰。 在电子设备及电子产品中，电磁干扰（Electromagnetic Interference）能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求，对传导性耦合需采用滤波技术，即采用EMI滤波器件加以抑制；对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下，其重要性就显得更为突出。 屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体，将电磁波局限于某一区域内的一种方法。由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波，因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同，在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。在设计中要达到所需的屏蔽性能，则需首先确定辐射源，明确频率范围，再根据各个频段的典型泄漏结构，确定控制要素，进而选择恰当的屏蔽材料，设计屏蔽壳体。 屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE（Shielding Effectiveness）来衡量，屏蔽效能的定义:没有屏蔽体时，从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强 1（空间某一点(P)的场强 1（ 1）和加入屏蔽体后，辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强 2（ 2）之比，用dB（分贝）表示。

联系我们：010－62184610
参考文献http://www.funcmater.com.cn/intro/cipingbi/cipingbi_2.htm
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磁屏蔽材料

磁屏蔽材料是由坡莫合金、镍铁合金等具有高磁导率的铁磁性（软磁）材料所构成的，通过制作成盒壳等闭合屏蔽体，从而对电源、继电器、变压器、电机、CRT 等低频磁场干扰源或敏感设备（器件）进行有效的磁屏蔽。

磁屏蔽材料具有两个重要特性：
磁导率随频率增加而急剧减小，初始磁导率越高，减小的越快；磁导率随场强增大而变化，当场强增大到一定值时，将使得磁屏蔽材料出现磁饱合，致使磁屏蔽效能大为降低。在设计时，确定相应的频率范围，适当选取材料厚度及屏蔽体层数是进行磁屏蔽设计所必须遵循的两个重要原则。屏蔽效能较高时的根本原因在于材料中磁畴随外加磁场的取向性较强，而影响取向性的最主要因素是折弯、敲击、钻孔及焊接等机械加工工序，显然磁屏蔽体的制作加工将使得屏蔽体的磁屏效大大降低。消除这种影响的关键工序是对制作好的磁屏蔽体进行特殊的热处理。

一、 许多场合，电子设备中的元器件会受到周围磁场的影响。当磁场的频率很低时，传统的屏蔽方法几乎没有作用。因此低频磁场往往对设备的正常工作造成严重的影响。工作频率或100Kz以下磁场屏蔽是不同于EMI屏蔽技术的技术问题，这类低频率的磁场屏蔽，需要提供极低磁阻表面来完成，采用高导磁率的特殊屏蔽材料可以达到这一目的。磁屏蔽材料有箔型和板型材两种形式。

低频磁场一般由马达、发电机、变压器等设备产生。这些磁场会对利用磁场工作的设备产生影响，如阴极射线管中的电子束是在磁场的控制下进行扫描的，当有外界磁场干扰时，电子束的偏转会发生变化，使图象失真。

当外界磁场的变化频率与场扫描频率相同时，图象仅发生扭曲变形，当外界磁场的频率与场扫描频率不同时，图象会发生滚动。解决磁场干扰有效办法之一是屏蔽。

低频磁场的屏蔽使用铁磁性材料将敏感器件包起来。屏蔽的作用是为磁场提供一条低磁阻的通路，使敏感器件周围的磁力线集中在屏蔽材料中，从而起到屏蔽的作用。为了提供高的屏蔽效果，屏蔽材料应具有尽量高的磁导率。材料的磁导率不是一个不变的量，它随着外加磁场、频率等变化。故这类低频率的磁场屏蔽需要提供低磁阻表面来完成。

二、采用CO NETIC AA（μ=450000）和NETIC S3-6（μ=4000）的高导磁率的特殊屏蔽材料可以达到这一目的。在低磁通密度时，使用CO-NETIC AA，以便利用其高初始磁导率和相应的高衰减特性；在高磁通密度时,使用NETIC S3-6,以便利用其高磁饱和特性；在某些应用中,两种材料结合使用，但NETIC材料经常置于接近磁干扰源。

箔型与板型

箔型　的厚度从０.００２到０.１０英尺（0.051到0.254毫米），经过简单加工就可提供有效屏蔽，同时避免昂贵的机械加工。因此，箔型对于很多产品、样机和实验室评价计划来说,为首选材料.典型的应用包括：屏蔽对场敏感的元件、印制电路板、仪器、信号连线和功率电缆。
板型　材料的厚度从0.014到0.062英尺（0.356到1.58毫米），它可提供辅助屏蔽作用。典型应用包括需要产品加工的场合。我们独有的完全退火的板型材，不用进一步退火就可以作为磁屏蔽使用。

三、请参考下列产品的性能参数：

CO-NETIC AA
完全退火的 CO-NETIC AA
压力退火的* CO-NETIC B
压力退火的* NETIC S3-6
压力退火的*
比重 8.74 8.74 8.18 7.86
膨胀系数 每sion,per℃×10-6 12.6 12.6 8.3 13.7
抗张强度 ,PSI×103 64 85 80 42
抗屈强度 ,PSI×103 18.5 33 27 27
弹性系数 ,PSI×103 25 30 24 30
硬度 洛式B 50(参考) 70(参考) 68(参考) 50(参考)
2英寸延伸率 27% 32% 32% 38%
熔点 2650°F
1454℃ 2650°F
1454℃ 2600°F
1427℃ 2790°F
1532℃
20℃时热导率 (cal/sec/cm2/cm/℃) .138 .138 .037 .118
电阻率 μ Ω-cm 55 55 48 11
饱和感应(高斯) 8,000 在所需退火完成后，其特性与完全退火的板型相同. 15,000* 21,400
初始磁导率 30,000 8,000* 200
40B时磁导率 75,000 12,000* 300
200B时磁导率 135,000 30,000* 500
最大磁导率 450,000 150,000* 4,000
在μ最大时的感应 3,000 7,000* 8,000
矫顽力 Hc,奥斯特 .015 .05 1.0
居里温度 850°F
454℃ 850°F
454℃ 840°F
449℃ 1420°F
770℃
最低工作温度 4°K 4°K 4°K 4°K

注意：板型材料的磁学数据是在直流场下测得的。
材料说明： 　 　
1）所有的磁屏蔽箔材料都是以经过完全退火处理的，可直接使用。
2）所有的磁屏蔽板材都应经过退火处理后方可获得最佳屏蔽效能。

深圳市瑞科创电子有限公司

公司地址：深圳上步路锦峰大厦3092-3093

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磁屏蔽材料是由坡莫合金、镍铁合金等具有高磁导率的铁磁性（软磁）材料所构成的，通过制作成盒壳等闭合屏蔽体，从而对电源、继电器、变压器、电机、CRT 等低频磁场干扰源或敏感设备（器件）进行有效的磁屏蔽。

磁屏蔽材料具有两个重要特性：

磁导率随频率增加而急剧减小，初始磁导率越高，减小的越快；磁导率随场强增大而变化，当场强增大到一定值时，将使得磁屏蔽材料出现磁饱合，致使磁屏蔽效能大为降低。在设计时，确定相应的频率范围，适当选取材料厚度及屏蔽体层数是进行磁屏蔽设计所必须遵循的两个重要原则。屏蔽效能较高时的根本原因在于材料中磁畴随外加磁场的取向性较强，而影响取向性的最主要因素是折弯、敲击、钻孔及焊接等机械加工工序，显然磁屏蔽体的制作加工将使得屏蔽体的磁屏效大大降低。消除这种影响的关键工序是对制作好的磁屏蔽体进行特殊的热处理。

一、许多场合，电子设备中的元器件会受到周围磁场的影响。当磁场的频率很低时，传统的屏蔽方法几乎没有作用。因此低频磁场往往对设备的正常工作造成严重的影响。工作频率或100Kz以下磁场屏蔽是不同于EMI屏蔽技术的技术问题，这类低频率的磁场屏蔽，需要提供极低磁阻表面来完成，采用高导磁率的特殊屏蔽材料可以达到这一目的。磁屏蔽材料有箔型和板型材两种形式。

低频磁场一般由马达、发电机、变压器等设备产生。这些磁场会对利用磁场工作的设备产生影响，如阴极射线管中的电子束是在磁场的控制下进行扫描的，当有外界磁场干扰时，电子束的偏转会发生变化，使图象失真。

当外界磁场的变化频率与场扫描频率相同时，图象仅发生扭曲变形，当外界磁场的频率与场扫描频率不同时，图象会发生滚动。解决磁场干扰有效办法之一是屏蔽。

低频磁场的屏蔽使用铁磁性材料将敏感器件包起来。屏蔽的作用是为磁场提供一条低磁阻的通路，使敏感器件周围的磁力线集中在屏蔽材料中，从而起到屏蔽的作用。为了提供高的屏蔽效果，屏蔽材料应具有尽量高的磁导率。材料的磁导率不是一个不变的量，它随着外加磁场、频率等变化。故这类低频率的磁场屏蔽需要提供低磁阻表面来完成。

二、采用CO NETIC AA（μ=450000）和NETICS3-6（μ=4000）的高导磁率的特殊屏蔽材料可以达到这一目的。在低磁通密度时，使用CO-NETIC AA，以便利用其高初始磁导率和相应的高衰减特性；在高磁通密度时,使用NETICS3-6,以便利用其高磁饱和特性；在某些应用中,两种材料结合使用，但NETIC材料经常置于接近磁干扰源。

箔型与板型

箔型　的厚度从０.００２到０.１０英尺（0.051到0.254毫米），经过简单加工就可提供有效屏蔽，同时避免昂贵的机械加工。因此，箔型对于很多产品、样机和实验室评价计划来说,为首选材料.典型的应用包括：屏蔽对场敏感的元件、印制电路板、仪器、信号连线和功率电缆。

板型　材料的厚度从0.014到0.062英尺（0.356到1.58毫米），它可提供辅助屏蔽作用。典型应用包括需要产品加工的场合。我们独有的完全退火的板型材，不用进一步退火就可以作为磁屏蔽使用。

三、请参考下列产品的性能参数：

	CO-NETIC AA 完全退火的	CO-NETIC AA 压力退火的*	CO-NETIC B 压力退火的*	NETIC S3-6 压力退火的*
比重	8.74	8.74	8.18	7.86
膨胀系数 每sion,per℃×10-6	12.6	12.6	8.3	13.7
抗张强度 ,PSI×103	64	85	80	42
抗屈强度 ,PSI×103	18.5	33	27	27
弹性系数 ,PSI×103	25	30	24	30
硬度 洛式B	50(参考)	70(参考)	68(参考)	50(参考)
2英寸延伸率	27%	32%	32%	38%
熔点	2650°F 1454℃	2650°F 1454℃	2600°F 1427℃	2790°F 1532℃
20℃时热导率 (cal/sec/cm2/cm/℃)	.138	.138	.037	.118
电阻率 μ Ω-cm	55	55	48	11
饱和感应(高斯)	8,000	在所需退火完成后，其特性与完全退火的板型相同.	15,000*	21,400
初始磁导率	30,000		8,000*	200
40B时磁导率	75,000		12,000*	300
200B时磁导率	135,000		30,000*	500
最大磁导率	450,000		150,000*	4,000
在μ最大时的感应	3,000		7,000*	8,000
矫顽力 Hc,奥斯特	.015		.05	1.0
居里温度	850°F 454℃	850°F 454℃	840°F 449℃	1420°F 770℃
最低工作温度	4°K	4°K	4°K	4°K

注意：板型材料的磁学数据是在直流场下测得的。

材料说明： 　 　

1）所有的磁屏蔽箔材料都是以经过完全退火处理的，可直接使用。

2）所有的磁屏蔽板材都应经过退火处理后方可获得最佳屏蔽效能。

详细产品资料和技术规格可以来电来函咨询!
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叠层MRAM封装的磁屏蔽

MRAM是一种很有希望的通用存储器候选技术，因为它具有非易失性、高速度、与常规CMOS的兼容性，以及抗辐射的潜力。PoP堆叠技术能够提高封装存储密度并有效地解决磁屏蔽问题。
磁阻随机存储器（MRAM）是一项范例转换技术，它利用电子的磁自旋特性而非电荷量来存储和处理信息。MRAM已经被确认是一种很好的通用存储器候选技术，因为它兼备SRAM的高速度和闪存的非易失性，以及良好的可靠性。MRAM和其他存储技术的比较如下表所示。





　　 目前，MRAM还没有在商业产品上得到广泛的应用，不过最近的一项调查证实了MRAM在军事和航空领域的几项应用，在那些场合对非易失性的固态数据存储有很高的要求。MRAM对宇宙飞船上的固态记录仪非常有吸引力，在这类宇宙飞船应用中功耗和抗辐射性至关重要，而长的数据保持时间则是另一个关键因素，因为空间探测任务通常会持续10年以上。虽然MRAM的开发工作主要集中在军用和航空领域，但是人们对于商用MRAM的兴趣正在显著增长。可能的MRAM工业应用包括装配、机器人技术、自动化测试设备、可视化检查、光学符号辨识、制程控制、机器视觉、监督、
能源生产和电子制造等。

　　MRAM商业化的一个障碍是存储密度比DRAM和NAND闪存都低。对于相同的技术节点，MRAM存储单元的尺寸比NAND与DRAM单元都大（如下表所示），而且最小特征尺寸比DRAM和闪存要落后好几代。到目前为止，存储密度最高的市售MRAM芯片是4Mb 的TSOP（thin small outline package）方式封装的Freescale芯片，尺寸约为18×10×1.2mm。MRAM商业化的第二个难题是，MRAM操作有可能被邻近的硬盘或电源所产生的外部磁场中断。这样一来，MRAM芯片的磁屏蔽变得非常重要。


　　高密度PoP技术

　　Package-on-package（PoP）结构通过将芯片尺寸封装（CSP）堆叠起来而大大提高等效密度。例如，我们的可堆叠CSP（10.8×8.8×0.43 mm）与市售的TSOP相比，封装同一芯片所需的面积减小57%，厚度变薄64%。当堆叠的芯片层数达到八层时（图1），每单位基板面积的存储器密度是TSOP的18.6倍。增加堆叠层数还可以获得更高的等效密度。图1还给出了一个64层的封装堆叠原型。




　　磁屏蔽

　　MRAM的翻转磁场强度通常为40-60 Oe。使用一个简单的成品率模型可以估算得到，为保证合理的性能，结与结之间所允许的参数变动范围，以场强变化来表示的话，只有约2-3 Oe。这个估算不但考虑到外部场强的波动，还包括器件与器件之间的隧道结翻转磁场的变化、套刻精度误差、近邻相互作用等因素。这个误差预算很关键，因为即便不考虑外部场强波动，制程技术和单元设计也已经接近于成品率为100%的芯片的极限。与平面垂直的外部磁场即使比较大也不会明显地影响器件操作。在实际应用中，要求的电磁噪声场规范根据不同的芯片设计而变化。在我们所研究的MRAM器件，1Oe的场强似乎是可以接受的标准。

　　可是在MRAM的典型工作环境中，外部磁场很容易超过1 Oe。例如，在计算机内的大部分位置（除了明显的麻烦来源如电动机之外），典型的（静态）场强都在几个Oe左右。所以在实际工作条件下，推荐的MRAM屏蔽规范是直流屏蔽因子（SF）至少等于25。这样的屏蔽可以有效地将25 Oe的外部磁场减少到1 Oe。

　　将高磁导率的材料环绕在受电磁波影响的区域周围，磁场通过这种材料分路，就能实现磁屏蔽。当然重要的是屏蔽材料不能保留太多的磁荷，以免成为一个磁场源。

　　在屏蔽材料没有接近饱和的情况下，屏蔽材料的磁导率与几何构型是影响屏蔽有效性的两个主要因素。人们研究了大量的材料系统来寻找最好的候选者。我们选择下列5种可能的候选金属材料来进行模拟研究：Moly-permalloy、Supermalloy、Alloy 42、Metglas 2705M和Mushield。根据它们的磁导率、商业可获得性和价格，Metglas 2705M被认为是用于多层屏蔽的最佳材料。

　　多层屏蔽是指在堆叠之前，将屏蔽金属箔粘在每个CSP的顶部和/或底部。市售Metaglas 2705M可以薄至16 mm，因此是最适于这种屏蔽几何构型的材料。

　　我们使用的模拟软件是Quickfield二维磁场模拟程序。在我们的模型中，假设芯片的磁导率为1，而超过1高斯的磁通密度就会危胁到MRAM芯片的操作可靠性（误差率），模拟同时考虑了引导电流效应和外部磁场的影响。


　　通过屏蔽来降低外部场强

　　我们对八层堆叠的PoP进行模拟来研究多层屏蔽几何构型。各有一片厚度为16mm的Metglas金属箔从顶部来屏蔽堆叠内的每一层器件，而最底层（第8层）还受到其底部的另一块Metglas

http://article.sichinamag.com/2007-02/200728103637.htm
要：在低频（ＤＣ到100ＫＨｚ）磁屏蔽中，设计低成本屏蔽体的最关键因素是对磁屏蔽的透彻理解。其目的是要达到减少所规定的磁场，这样使其对所屏蔽的器件或系统不形成威胁。一旦这一目标被确定，就应考虑会影响到屏蔽体的低成本设计的一些基本设计因素。这些包括：材料的选择、主要设计参数和加工工艺……

　　关键词：电磁屏蔽 材料选择 设计 生产技术

　　1、引言

　　在低频（ＤＣ到100ＫＨｚ）磁屏蔽中，设计低成本屏蔽体的最关键因素是对磁屏蔽的透彻理解。其目的是要达到减少所规定的磁场，这样使其对所屏蔽的器件或系统不形成威胁。一旦这一目标被确定，就应考虑会影响到屏蔽体的低成本设计的一些基本设计因素。这些包括：材料的选择、主要设计参数和加工工艺。

　　2、材料的选择对于屏蔽体来说，所选择的材料的类型对其性能和成本影响极大。

　　在设计屏蔽体时有一点是重要的，就是要深入了解普通使用的不同屏蔽合金的特性。对这些不同性能的理解就可使你选择合适的材料，去满足目标要求。

　　磁屏蔽材料要根据各自的特性进行选择，特别是磁导率和磁饱和性能。由于在变更低频磁场方向的效能，所以高磁导率材料（比如含80％的镍合金Ｍumetal，这是一种高磁导率铁镍合金）是经常使用的屏蔽材料。这些合金可满足ＭＩＬ－Ｎ－14411Ｃ部分1和ＡＳＴＭ　Ａ753－97样式4的要求。其可得到的相对较薄的厚度为0.002到0.125英寸，并极易被有经验的屏蔽加工者加工出来。

　　在需要于极小空间内降低磁场时，典型上使用这些合金。在需要提供比要求更高屏蔽时，或是磁场强度（在较高场强时更为典型）需要具有更高饱和值材料时，这些材料常被选中。

　　在屏蔽目标仅需要稍微减少场强时（减少1～1／4），或是当场强足以使高磁导率屏蔽体饱和时，超低碳钢（ＵＬＣＳ）可能是最佳的选择。这些较低成本材料的碳含量典型小于0.01％；与其它钢相比，其有较高的磁导率和极优的饱和性能。这些材料具有较小的柔韧性，并比硅钢较容易制造，这就允许在大面积屏蔽项目中容易安装和以同样的方式加工出小型组件。ＵＬＣＳ可与高磁导率材料一起使用，以为需要高饱和保护和高衰减等级建立最佳的屏蔽体。

　　对于低温用的屏蔽体，Ｃryoperm　10（为德国Vaccumschmelze GmbHg公司的注册商标）为一种最佳选择。与Ｍumetal一样，Ｃryoperm　10也是一种高磁导率镍铁合金，它是经特殊加工而成的，以提供在降低温度时磁导率增加。标准的屏蔽合金（比如Ｍumetal）在低温时就失去了其大部分磁导率。但是Cryoperm10可在77.3到4.2°Ｋ时的磁导率却增加10倍。表1示出了最常用的屏蔽材料的磁导率饱和值的比较。

　　由于材料的成本占屏蔽体价格的一半，所以使用较薄的尺寸能满足所要求的屏蔽特性和结构性能是最好了。厚度为0.002到0.010英寸的箔材是最低成本的选择。这些箔材能以同等的化学组分和性能特性获得，并可作为标准的以镍为基础的和ＵＬＣＳ材料。

　　设计低成本屏蔽体的最重要的一步，就是对这些典型屏蔽材料特性及其对屏蔽性能影响的了解。一旦合适的材料被选中，其重点要集中于基本的设计考虑，以使其不但性能最佳，而且对成本的影响最小。

　　3、设计考虑大部分屏蔽体用的公式和模型的开发是基于圆形或无限长的圆柱体几何形状的。

　　在实际应用中，所给定屏蔽体的实践形状由器件结构和屏蔽体自身的可利用空间所决定。在设计一屏蔽体时，要了解的重要的结构是，要使磁力线旋转90°是困难的。但是，圆形屏蔽体，比如要改变圆柱体或是具有圆形角的盒体的磁力线的方向要比具有方形角的屏蔽体容易一些。类似地，对于包容已进入屏蔽材料的磁力线并改变其方向，圆角要比尖角好一些。保持可提供低磁阻路径的屏蔽体形状简单或磁场运动的"最低磁阻路径"是很重要的。

　　屏蔽体的尺寸在屏蔽效率和成本方面的重要性极大。屏蔽体的有效半径越小，其整体性能就越好。但是，设计屏蔽体的目的是使其包络试图屏蔽的组件和空间，并应该靠得很近。由于材料占屏蔽体设计的大部分成本，因此较小屏蔽体就可以在较低成本下获得较优的性能。

　　每当有可能，屏蔽体应与所有壁靠近，以避免场泄漏。这种结构（即使是矩形）也是最接近于圆形的，它可以建立一个半闭合的磁路。另外，全部箱体可在所有轴上获得屏蔽特性，这样就可以保证最好的屏蔽性能。当特殊的性能和进出口需要时，可移动的盖板、罩和门均可组合到屏蔽体设计中去。

　　利用盖板、罩和门时或使用两块或多块板构建屏蔽体时，在多块板间保持磁连续性和电接触是很重要的。可通过机械式（利用磨擦组件）或焊接保持磁连续性。在拐角或过渡连接，使用焊接可获得最佳性能。维持表面间的连续性就可以保证磁力线连续沿其低磁阻路径前进，这样可以提高屏蔽效能。在交流场，保持磁连续性就允许较高的感应电流屏蔽，在直流场，对于适当的磁力线分路，连续性也是重要的。

　　如果你不能靠近屏蔽体的一端或两端，要特别注意开端的长一直径比。屏蔽体的这种长-直径比至少应为4：1，以避免"端接效应"和磁力线穿透屏蔽体范围。经验法则是，屏蔽体需要延伸到器件的外部，这样可以用与开孔半径相等部分进行保护。由于增加了屏蔽体的长度同时保持直径不变，就可以用无限长圆柱体模型进行近似。当圆柱型或矩形屏蔽体需要大的开孔时，垂直于屏蔽体壁的的管可用于由于开孔而引起屏蔽体的磁场强度的减少。管的长度应正比于所屏蔽的开孔的直径。

　　在设计过程早期就应考虑这些问题，可使这些主要设计参数对屏蔽体的成本影响较小。但是，这些因素要比材料本身对屏蔽体性能的影响要大。这样，在设计屏蔽体时，最先保证这些基本参数通常是需要的。

　　4、生产技术一种好的屏蔽体设计要涉及到加工过程，其可提供所需要的结构和特性。

　　在过去，大部分磁屏蔽体是用标准的精密片状金属加工技术通过剪切、穿孔、成型和焊接加工出来的。现在，利用先进的激光切割系统，个别部件的剪切和计算机化的数字控制冲孔都由一步激光切割技术所代替。主要的屏蔽元件的一步加工技术可使加工时 间更快和降低加工成本，而无须高成本的加工方法。特别是对于型材和特殊设备（比如专用切割和系列化），这种过程可为屏蔽设计者提供更大的灵活性。

　　利用母材并使用缝隙和连接点的氩弧焊或叠层缝隙的点焊，就可以组装多个屏蔽元件。氩弧焊可使组装的屏蔽体得到最佳化的磁连续性，它可用于使用高屏蔽性能方面。对于大部分应用，与氩弧焊相比，法兰和叠层连接的点焊可获得更高级的磁连续性。

　　为使典型的屏蔽合金（如Mumetal）达到最佳性能，还要进行特殊的被称为氢退火的热处理循环。一旦所有加工过程完成，就可以进行退火过程。但在退火以后，对屏蔽体进行冲击和振动试验，将降低材料的性能。严格遵守所规定的退火周期，不但能保证获得最佳磁屏蔽性能，而且还可以将未退火材料的磁导率平均提高40倍。

　　5、结论

　　对所规定的屏蔽任务的了解有助于最好的材料、结构和加工艺的选择。这种评价可在最佳成本下保持最好的屏蔽性能。


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