울프슨 자석 센터

Wolfson Centre for Magnetics

좌표:51°29′02″N 3°10′08″w/51.484°N 3.169°W/ 51.484; -3.169

[건축비평] 공대 앞 울프슨 자석센터 회원들

WCM(Wolfson Centre for Magnetics, WCM)은 카디프 대학의 공학부 내에 운영되는 연구 및 지식 센터다.

리서치

WCM은 자기공학, 자기물질, 자기소자, 자기소자, 자기물리학 등 광범위한 자석학 스펙트럼에 걸친 연구, 교육, 기술전달을 위한 중심지다.

WCM 내의 연구는 자성 물질의 생산, 특성화 및 적용과 관련된 몇 가지 분야에 초점을 맞추고 있다.센터의 연구 활동의 범위는 최근 몇 명의 새로운 학문적 인력의 추가에 의해 넓어져 울프슨 자석 센터가 자석과 자석 재료의 협력적이고 학제적인 프로젝트에서 예상되는 연구 기회의 성장을 이용할 수 있게 되었다.자기학, 전자기기, 자기 이미징, 고투과성 물질, 자기 자극, 자기 센서 및 작동기, 나노자기 물질, 자기 박막 및 다층기, 데이터 저장용 자기 재료, 이론 및 자기 물질의 모델링에 관한 컴퓨터 보조 설계는 현재 조사 중인 모든 연구 분야다.중앙의 아티온

대학원 연구·산업 계약 사업은 주요 인프라 투자를 통해 최근 업그레이드된 장비·연구시설의 지원으로 진행된다.

WCM은 유럽, 아시아, 북미, 남미, 일본, 중국, 인도, 한국 전역의 자석학 분야의 선두 연구 그룹과 협력 관계를 맺고 있다.회원들은 정기적으로 컨퍼런스, 네트워킹 및 협력 연구 프로젝트에 국내외적으로 참여한다.

시설.

Wolfson Centre for Magnetics는 연구 및 산업 컨설팅 활동을 지원하는 연구실 내의 다양한 시설들을 가지고 있다.2003년 EPSRC/EST 공동인프라펀드(JIF)의 상금을 비롯한 지속적인 투자는 기존 인프라의 지속적인 개선에 도움이 되었으며 2005-2006년에는 전략연구투자펀드(SRIF)가 수여되었다.

기존 시설에는 다음이 포함된다.

측정 시스템의 예

AC 및 DC 특성

전력 손실, 투과성, 겉보기 전력, 플럭스 밀도, 자기장, 바크하우젠 소음, 연성 자성 물질 및 하드 자성 물질의 자기 자극 특성은 DC, AC 및 회전 자화 조건에서 다양한 시험 시스템으로 측정할 수 있다.이러한 시스템은 제어된 임의 파형으로 0.001Hz부터 최대 200kHz까지 광범위한 기하학적 범위의 재료를 테스트할 수 있다.

응력 및 온도 어닐링

AC 및 DC 특성화 시스템 중 몇 개는 응력(±50 kN) 또는 사전 정의된 온도(환경실, 실험실 오븐 또는 오일 욕조를 사용하여 -150 °C에서 +600 °C까지 복수)에서 샘플과 함께 사용할 수 있다.

마이크로/나노 스케일 특성화

고배율 도메인 관찰 시스템은 최대 초속 1825 프레임, 최대 배율 500배까지 표면 도메인 구조의 동적 관찰에 세로 및 극 커 효과를 사용한다.

진동 검체 자기계(Vibring Sample Magnetometer)는 8K~1270K 온도 범위에서 최대 3T까지 자기장에서 자기 필름, 테이프 및 분말의 DC 특성화에 사용된다.

자기장 측정 시스템(MPMS)은 자기장 최대 5T까지 극한 분해능을 위해 왕복샘플과 SQUID(초전도 양자 간섭 소자) 탐지를 활용하여 DC 특성화를 수행한다.

PPMS(물리적 특성 측정 시스템)는 최대 7T의 자기장에서 광범위한 온도에서 자기초점 효과, 자기저항 및 자기저항과 같은 현상을 측정할 수 있다.

연성 자성 물질의 표면에 가까운 자기 성질은 강자성 필름과 같은 샘플에서 자기화 루프를 측정하기 위해 가로 커 효과를 이용하는 자성-광학 커 효과 포터(MOKE)를 사용하여 분석할 수 있다.

비정형 마이크로파 생산 시스템

재료 제작

자석 전자레인지 제작실이 있는데, 용해 기법으로부터 급속한 퀀칭법을 이용한 무코팅 및 유리 코팅 아모르퍼스와 나노크리스탈린 와이어의 생산에 필요한 모든 유닛을 갖추고 있다.이 룸은 다음을 포함한다.

  • 사전 알로이 준비 장치 - 용량 20-200 g, 10−6 atm 진공 또는 불활성 가스 대기를 제공한다.쿼츠 챔버와 Edwards Diffstak 결합 진공 시스템으로 구성된다.금속(Fe, Co, Ni), 메탈로이드(P, B, C) 및 희토류 원소를 포함하는 금속 프리앨로이를 준비하는 데 사용할 수 있다.
  • 회전수 취침 와이어 준비 장치 - 단면 직경이 약 125μm이고 길이가 최대 100m인 금속 아모르퍼스 및 나노크리스탈린 와이어를 준비하기 위해 사용된다.
  • 유리 코팅 와이어 준비 장치 - 직경 1-50 μm의 금속 부품과 3-15 μm의 유리 코팅 두께로 유리 코팅 와이어(아모르퍼스 및 나노크리스탈린)를 준비하기 위해 사용된다.

최대 400 kHz의 작동 주파수에서 5 kW의 출력 전력을 제공하는 인덕션 히터가 사용되며, 이 인덕션 히터는 여러 개의 워크헤드와 다양한 형상의 인덕션 코일로 작동하여 위에 언급한 모든 장치에 전원을 공급한다.

모델링 및 시뮬레이션

그 센터는 전자기 설계와 분석 소프트웨어를 사용한다.이는 전기기계의 설계와 최적화, 비파괴 평가, 센서와 액추에이터, 영구 자석 장치 및 고주파 어플리케이션과 같은 2D 및 3D 전자기 어플리케이션의 시뮬레이션에 사용된다.

전자기기 성능

3상 변압기 테스터는 정전압 변압기 또는 컴퓨터 제어 변동을 통해 선택된 인버터 드라이브에 의해 구동되는 정격 최대 15 kVA의 생산 변압기 또는 시뮬레이션된 코어의 특성화를 위해 사용할 수 있다.

최대 속도 24,000 rpm, 최대 정격 24 kW까지 회전하는 기계의 성능을 평가하기 위해 다양한 동력계가 사용된다.가변 하중은 와이드 전류 브레이크 또는 DC 발전기를 사용하여 적용할 수 있다.

광범위한 전자파 방출 및 내성 테스트(실행, 복사, ESD, 서지, 인터럽트, 고조파 및 플리커 포함)를 EMC 테스트 제품군과 함께 수행할 수 있으며, EMC 테스트 제품군은 맞춤형 전자파 차폐 엔클로저에 내장되어 있다.DC 및 저주파 자기장 하에서 시트 재료의 차폐 효율도 평가할 수 있다.

낮은 수준의 주변 자기장은 5층 Mumetal 인클로저를 사용하여 얻는다.다양한 코일 시스템과 매우 민감한 필드 센서를 새로운 자기 센서의 보정에 사용할 수 있다.

변압기, 모터 및 액추에이터와 같은 장치에서 발생하는 음향 잡음은 보정 마이크를 사용하여 헤미-아네코닉 음향실에서 측정할 수 있다.

왼쪽에서 오른쪽으로: David Grant 박사(카디프 대학교 부총장),잭 E.톰슨 교수 (1969년부터 1990년까지 WCM의 초대 이사),David Jiles (WCM 이사, 2005년 ~ 현재)앤서니 J. 모세즈(1990~2005년 WCM 이사)

역사

1969년에 울프슨 재단으로부터 132,000파운드의 보조금을 웨일스 대학 과학기술 연구소(UWIST)에 수여받아 자성 물질과 그 산업적 응용에 관한 기초적이고 응용적인 연구를 수행하기 위한 연구 센터를 설립하였다.잭 E 교수. 톰슨은 울프슨 연성자석소재기술센터 소장으로 임명되었다.원래 목표는 국제 수준에서 경쟁할 수 있는 독특한 영국 센터를 만드는 것이었다.이 목표는 오늘날 대체로 동일하다.대학 건물 근처의 거리인 The Parade 30에서 한 채의 부동산을 구입했다.

1970년대에 WCM은 오늘날의 EPSRC의 선구자인 과학연구위원회로부터 다학제 Centre of Excellence를 인정받았다.톰슨 교수는 UCC(University College Cardiff) 전기전자공학부장으로 임명되었고, 상호 합의에 의해 WCM이 UCC로 이관되었다.

WCM은 1975년 제2회 연성자석재료 콘퍼런스(SM2)를 개최하였으며, 센터의 보다 광범위한 전문성과 활동을 반영하여 센터의 명칭이 Wolfson Centre for Magnetic Technology로 변경되었다.Wolfson Centre는 1985년에 SMM5를 주최하였고, Centre에서 수행된 연구는 카디프에서 박막 센서를 제조하기 위한 대학 최초의 스핀아웃 회사 중 하나인 MR Sensors Ltd.의 설립과 함께 상업화되었다.

1988년 UWIST와 UCC가 합병했을 때 울프슨 센터는 전기, 전자 및 시스템 엔지니어링 학교의 일부가 되었고, 이후 카디프 공과대학이 되었다.그 센터는 나중에 카디프 대학의 공학 및 과학 건물 3천만 파운드의 재개발의 일부였던 뉴포트 로드의 퀸즈 빌딩에 의도적으로 건설된 실험실에서 현재의 위치로 이동했다.

톰슨 교수는 1990년에 은퇴했고 모세 교수는 새로운 국장이 되었다.1994년 WCM은 웨일스 개발청에 의해 전문지식 센터로 지정되었다.울프슨 센터는 1995년에 또 다른 주요 국제 회의인 비선형 전자기에 관한 국제 심포지엄을 개최했다.

1999년, 공동 인프라 기금(JIF)에 따라 130만 파운드의 주요 정부 자금이 울프슨 센터에 수여되어 시설을 확장하고 개선하고 울프슨 센터 연구진이 향후 10년간 첨단 자기학 연구를 수행할 수 있게 되었다.

A.J. 모세 교수(왼쪽에서 첫 번째)와 엘리자베스 2세 여왕(오른쪽에서 두 번째)

2000년에 엘리자베스 2세 여왕은 카디프 대학을 방문했고 WCM의 활동도 보았다.

2001년 Wolfson Centre는 새로운 밀레니엄의 첫 번째 영국 공동 자기공작 워크숍(JMW)을 개최했고 웨일즈 내 20Cents of Technology and Industrial Collaboration(CICAT) 중 하나로 승인되었다.2003년 1월 공동인프라기금에 의해 130만 파운드의 투자를 받아 설립된 볼프슨 센터 시설의 정식 개설이 이루어졌다.

1995년 WCM은 첫 유럽 방문으로 ISEM 콘퍼런스를 개최했다.

2003년 5월 14일 교수.A.J. 모세는 폴란드의 루블린 공과대학(LUT)으로부터 명예학위 - 호놀리스 코로사 박사(Hooris Cosa)를 받았다.이는 1985년부터 시작된 LUT와 다른 폴란드 연구소, WCM의 강력한 협력을 부분적으로 인정하는 부분이었다.

2004년 6월 울프슨 센터는 제5차 유럽 자기 센서 및 액추에이터 회의(EMSA)를 주최하였다.

2005년 8월 데이비드 자일스 교수가 신임 소장으로 임명되었으며, 센터 명칭을 울프슨 매그네틱스 센터(Wolfson Centre for Magnetics)에서 수행되고 있는 활동의 범위를 보다 잘 반영하기 위해 현재 형태인 자석학 센터(Wolfson Centre for Magnetics)로 변경하였다.

2005-2006년 WCM은 전략연구투자기금(SRIF)(150만 파운드)을 받았다.

현재와 미래

WCM은 다국적 센터로, 회원국은 방글라데시, 브라질, 버마, 중국, 프랑스, 독일, 가나, 그리스, 인도, 이라크, 일본, 레바논, 폴란드, 루마니아, 남아프리카 공화국, 스페인, 터키, 영국, 우크라이나, 태국, 미국 등 세계 여러 나라에서 온다.

카디프대는 WCM을 더욱 대폭 확대해 자석학 분야에 종사하는 교직원을 늘리고 기존 연구시설의 개선을 이어갈 계획이다.그 확장은 에너지, 건강관리, 나노스케일 자기학, 센서와 관련된 자기학의 측면에 초점을 맞출 것이다.여기에는 대량 경질 자성 물질, 고주파 물질, 저차원 물질(마이크로 및 나노), 나노스케일 자성 구조, 자기 비파괴 평가 방법, 자성의 생물의학 응용 등이 포함된다.

Wolfson Centre for Magnetics는 완성되면 유럽에서 가장 크고 가장 잘 갖춰진 연구 센터 중 하나가 될 것이다.

2007년 WCM은 SM18(Soft Magnetic Materials Conference)의 주최자였으며, 2008년에는 1&2DM 워크샵이 개최될 예정이다.

사람

그것의 존재 기간 동안 WCM에서 수행된 연구에 기초하여 150도 이상의 높은 등급이 수여되었다.수년에 걸쳐 국제적으로 알려진 많은 과학자들이 WCM 내에서 일하고 있다.

외부 링크