基于REBCO涂层导体环形片的超导磁体的热稳定性研究
发布时间：2020-04-01 01:58
【摘要】：超导磁体因其具有功耗小、体积小、重量轻以及稳定性高等优点,在科学研究、工业及医疗等领域得到了广泛的应用。低温超导体具有较高的n值,并且导体之间的焊接技术成熟,焊接电阻较小(10-12Ω),所以低温超导磁体可以实现闭环运行。高温超导体也具有较高的n值,但焊接技术还不成熟,焊接电阻无法做到足够小,不能达到闭环运行的要求,所以目前的高温超导磁体无法实现闭环运行。另外超导磁体在运行时需要电流引线与外电源连接,增加了系统的漏热,降低了冷却效率以及磁场的稳定性。在充分了解目前高温超导磁体存在的问题的基础上,本文提出了一种基于REBCO涂层导体环形片的超导磁体。该磁体由REBCO导体环形片和绝缘片交替叠加而成,采用磁通泵的方式励磁,不需要电流引线以及持续电源供能。环形导体片自身形成电流持续流动的无阻回路,可以实现高温超导磁体持续模式下的闭环运行。介绍了 REBCO涂层导体环形片超导磁体的结构以及磁通泵的原理和结构,设计并制作了用于励磁的脉冲电源。制作了模型磁体,采用外部励磁的方式对模型磁体进行了励磁实验,对该结构磁体持续模式下闭环运行的可行性进行实验验证,证明了该种结构磁体利用磁通泵的励磁方式能够实现持续模式下的闭环运行。在实验验证基于REBCO涂层导体环形片的超导磁体持续模式下闭环运行可行性的基础上,设计了运行温度为65 K,1.5 T的实用的REBCO涂层导体环形片超导磁体,对励磁完成后的磁体的热稳定性进行了仿真研究,包括在绝热和非绝热状态下的最小失超能和失超传播速度。对磁体中REBCO涂层导体环形片的自感及互感进行了仿真计算,并通过电感的计算结果计算了导体环形片中的储能。通过分析导体环形片储能完全释放时磁体的温度分布,证明了该1.5 T的REBCO涂层导体环形片超导磁体具有自保护的功能。
【图文】：
缓冲层模板生长的类单晶氧化物涂层，在液氮温区具有较高临界电流密度和不可逆逡逑场，也就是说，钇系超导线能够在７７邋Ｋ强磁场下承受较高的临界电流，由于ＹＢＣＯ逡逑具有这种优点，己经成为各国争相研[偟亩韵螅伲拢茫辖峁雇既缤迹保彼荆贾绣义希幔┪伲拢茫夏诓拷峁故疽馔迹猓┪伲拢茫洗氖滴锿肌＝昀矗拦⑷毡尽㈠义虾⑴分藓臀夜恢痹谌Ψ⒄梗伲拢茫铣疾牧希氐阊绣橙绾卧谔岣卟牧闲阅苠义系耐苯档椭谱鞒杀尽５诙呶鲁疾牧现饕苫住⒒撼宀恪ⅲ伲拢茫铣疾阋藻义霞氨；げ阕槌桑滓话悴捎茫危榛颍危楹辖穑部刹捎貌恍飧郑穸仍冢担暗剑保埃板澹睿恚义希插义，
本文编号：2609862
【图文】：
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