均勻場超導(dǎo)磁體是較多應(yīng)用的一種超導(dǎo)磁體裝置。本文介紹一種具有室溫磁場區(qū)域、設(shè)計(jì)最高場強(qiáng)2 T的均勻場多螺線管傳導(dǎo)冷卻型超導(dǎo)磁體,該磁體用于電子真空回旋器件提供強(qiáng)磁場環(huán)境。勻場線圈采用線性優(yōu)化算法設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)較好的勻場效果。在-145 mm至145 mm的均勻區(qū)域?qū)崿F(xiàn)偏差小于±0.005的磁場均勻度。磁體測試結(jié)果滿足了磁場設(shè)計(jì)要求。

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表1繞組線圈主要設(shè)計(jì)參數(shù)Tab.1Maindesignparametersofwindings起始半徑R1/mm最大半徑R2/mm寬度L/mm線材(材料,銅超比)主線圈727747NbTi,Cu/Sc1.3輔助線圈17389248NbTi....

磁體骨架結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度鋁合金一體化加工,從而保證繞組精度。骨架內(nèi)層為聚酰亞胺絕緣層,超導(dǎo)線材導(dǎo)體繞制后,施加緊固并在最外層以無氧銅封裝,提高磁體強(qiáng)度和強(qiáng)化冷量傳導(dǎo)。磁體采用側(cè)連接吊裝的形式,通過環(huán)向均布的六個吊裝連接點(diǎn)上下懸拉。磁體的冷卻則通過導(dǎo)冷銅與上下端表面接觸傳導(dǎo)冷卻。磁體....

圖2計(jì)算磁場分布2.2磁體的低溫結(jié)構(gòu)及校核

研制的磁體設(shè)計(jì)工況條件下,磁體溫度為5.5K,勵磁工況時的洛倫茲力在線圈導(dǎo)體上為三維的矢量分布,如圖4所示。多物理場的三維結(jié)構(gòu)校核為電磁應(yīng)力和熱應(yīng)力的共同作用下的材料形變。熱應(yīng)力條件為初始溫度300K至5.5K的應(yīng)力應(yīng)變。圖5及圖6的分析結(jié)果表明,最大應(yīng)力為11.9MPa....

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