高温超导 (HTS) 带可以通过非常细的导线传输非常大的电流,而且没有电阻。这意味着 HTS 带可以缠绕成不产生热量的轻质高场电磁铁。因此,HTS 电磁铁在太空领域非常有用,因为太空领域对尺寸和重量有极大的限制,而且很难通过辐射方式消散传统铜电磁铁产生的热量。因此,HTS 被认为是一种小型化技术,能够在小型卫星上产生高磁场,用于电力推进、辐射屏蔽、姿态控制和感应储能等应用。HTS 设备需要在低温下运行,通常在 77 K 或以下。使用电制冷机可以在太空中保持这些低温。制冷机的性质及其与 HTS 电磁铁的集成方式对 SWaP(尺寸、重量和功率)要求有重大影响。本文介绍了旨在集成到立方体卫星中的 HTS 电磁铁设计的建模和初步物理测试。这项工作采用数值建模和实验相结合的方法,研究了单个微型低温冷却器是否可以将 HTS 电磁铁冷却到临界温度以下。使用 Sunpower CryoTel MT 低温冷却器,重量仅为 2.1 千克,长度和直径分别仅为 243 毫米和 73 毫米,仅使用 40 W 的输入功率即可获得低于 75 K 的电磁铁温度,同时保持 40 °C 的热端温度。这表明 HTS 电磁铁可以使用微型单级低温冷却器在小型卫星上运行。
摘要 介绍了由空间电推力器系统(SETS)设计的电力推进系统 SPS-25。该系统输入功率为 150 – 250 W,由以下部分组成:霍尔推力器 ST-25;氙气存储和供给系统 (XFS) 和电源处理单元 (PPU)。在参考输入功率(150 – 250 W)下,ST-25 提供 5 – 11 mN 的推力,高达 1200 s 的比冲,效率在 26 – 32% 范围内。ST-25 结构的特点是,为了减少加速通道中形成径向磁场所需的电功率,在中心磁极使用永磁体。氙气存储和供给系统由聚合物复合材料制成的用于储存工作物质的罐组成,可在 150 bar 压力下储存氙气;高压单元,用于将蓄能器罐中的压力降至 1.0-1.2 巴,低压单元,用于将工作物质以设定的质量流速从蓄能器罐供给到阳极单元和空心阴极。对于工作物质的储存和供给系统的结构,SETS 公司设计了高压(最高 200 巴)和低压(最高 5 巴)阀。为了向阳极和空心阴极提供设定的质量流速的工作物质,SETS 公司开发了相应的流量限制器。电源处理单元由几个独立的电源组成:阳极单元的放电电源;推进器电磁铁的电流源;空心阴极加热器的电流源;供给系统的电压源。功率处理单元还包含推进系统的控制单元,该控制单元获取推进系统的开启和关闭命令,为推进系统提供工作,并形成有关推进系统子系统状态的遥测信号并将信号传输到控制系统。
伦敦科学博物馆和英国心脏学会合作的成果。沃勒是一本生理学教科书的作者,1917 年 (6),他发表了一篇关于 2000 个心电图 (ECG) 的论文。具有讽刺意味的是,他之前曾表示,他根本不知道心脏活动的电信号可以用于临床研究。他和埃因托芬一起被提名诺贝尔奖,但在获奖前去世,因此埃因托芬一人获得了诺贝尔奖。沃勒的女儿玛丽是皇家自由医院的物理学教授,她告诉我,托马斯·刘易斯爵士将心电图一词的发明归功于沃勒 (7)。她觉得她的父亲从未得到后人的充分认可。荷兰生理学家埃因托芬于 1887 年成为沃勒的听众,并用利普曼静电计重现了他的发现。他将这些偏转称为 PQRST。这个命名法的起源仍有争议。 A 和 C 是脉搏波,这也许可以解释为什么无法使用 ABCDE。另一种理论认为 PQRST 是五个连续的辅音,那么元音有什么问题呢?笛卡尔甚至因其以 A 开头的直线和以 P 开头的曲线的几何惯例而被牵连(8)。埃因托芬发明了弦电流计,它比静电计更灵敏、更省力,后来一直在使用。一根镀银的石英线悬挂在电磁铁的两极之间。患者的电流根据电流强度移动线。一束光聚焦在这根线上,然后聚焦在缓慢下落的照相底片上,产生心电图轨迹。线做得尽可能细;然后将一端连接到箭头上,然后在实验室中发射。埃因托芬最初的机器重 500 磅,需要五名操作员(9)。随后,商业公司之间就生产更小的适销机器发生了冲突。最后,它落到了英国剑桥仪器公司手中,该公司由伟大的查尔斯·达尔文的儿子贺拉斯·达尔文拥有和经营。几十年后,当我与他们共事时,该公司仍由这个家族经营。他们的前三台机器被赠送给英国心脏病专家,其中最著名的是托马斯·刘易斯。多年来,这些机器几乎没有变化(图 4)。在早期的 House