Stiprių impulsinių magnetinių laukų generavimas ir taikymas puslaidininkinių medžiagų bei manganitų elektrinių savybių tyrimuose

Abstract

Apžvalgoje pateikti autoriaus darbai, atspindintys impulsinio magnetinio lauko generavimo ir taikymo puslaidininkinių medžiagų ir manganitų, skirtų naujiems elektroniniams įtaisams, elektrinių savybių tyrimuose problemos sprendimą. Pirmajame mokslo darbų apžvalgos skyriuje pateikta nagrinėjama problema, grindžiamas darbo aktualumas, suformuluoti tikslai, uždaviniai, aprašyti naudojami metodai, gautų rezultatų reikšmė ir aprobavimas. Antrajame skyriuje aprašytas autoriaus sukurtas impulsinio magnetinio lauko šaltinis, magnetiniai induktoriai, analizuojamos jų techninės galimybės, pateikiami skaičiavimo ir eksperimentiniai rezultatai. Trečiajame skyriuje pateikti puslaidininkinių medžiagų ir manganitų elektrinių parametrų impulsiniuose magnetiniuose laukuose tyrimų rezultatai, pristatomas autoriaus indėlis į magnetokumuliacinių generatorių bei greitintuvų, skirtų magnetinio lauko jutikliams testuoti, elektroinagnetinių procesų skaitinio modelio eksperimentinė patikra. Ketvirtame skyriuje apibendrinti gauti rezultatai bei suformuluotos tolesnių tyrimų kryptys.

The review of research works performed in 2000-2006 is presented for a habilitation procedure. The main research goal was the development and of compact high pulsed magnetic field generators, the investigation of electrical properties of semiconductors and manganites in pulsed magnetic fields. The research results were published in 26 scientific articles and conference proceedings and were discussed in international conferences in Lithuania, Poland, Slovakia, Germany and France. Three VGTU qualification scientific works and one contract supported by the Lithuanian Science and Studies Foundation were carried out. Recently the activity in the design of compact non-expensive high magnetic field generators is increased very much. The rapid increase in the number of high magnetic field applications in solid state physics, biology, electronics and other technological sciences requires the development of pulsed power generators. The compact system for high magnetic field generation up to 50 T was developed. Discharging the energy bank through the inductor during a short period the pulsed magnetic field is generated. High power thyristors switchers were optimized to be able to operate under 50 kA pick current during (1-2) ms. It was found, that inductors are still the most complicated part of pulsed magnetic field facilities. Axial magnetic field was calculated by equations using values of pulsed current and geometric parameters of the inductor. The efficiency of energy transformation was analyzed too. The possibility of non-destructive applications of single turn inductor, flux concentrator, helix inductor, and multi-section inductor was investigated.