40T混合磁体Nb_3Sn超导电缆的研制

中国科学院强磁场科学中心的40T混合磁体由内部水冷磁体和外部超导磁体组成。外部超导磁体采用高临界电流密度的Nb3Sn材料制成的CICC超导导体绕制而成,目前已经完成了超导磁体所需的超导电缆的全部设计和加工任务。本文详细介绍了采用Nb3Sn材料的CICC超导电缆的设计准则、电缆配置方案以及绞制工艺等内容,讨论了超导电缆的扭距大小选取原则、叠包参数选取原则,分析了绞制过程中放线张力的控制方案等内容。     

磁共振成像相控阵射频线圈电磁去耦合方法的研究

描述了在磁共振相控阵射频线圈设计时应用最广泛的两种去耦合技术。一种是将两个相邻线圈进行一定距离的重叠;另一种是将所有的线圈连接到低输入阻抗的前置放大器。文中分别计算了四对不同半径比的线圈互感为零时重叠距离。通过一系列的数学公式的推导,证明了将线圈连接到低输入阻抗的前置放大器,能够将不相邻线圈间的相互影响降低到一个忽略不计的水平。     

80kA超导变压器绕组的电磁分析与实验研究

为了满足未来聚变堆用CICC导体的测试需要,中国科学院强磁场科学中心正在研制一套大型的CICC导体测试系统。80k A超导变压器作为导体样品的电流源,是测试系统的关键部件。其绕组由单根Nb Ti股线密绕的初级绕组和采用ITER CC导体绕制的次级绕组组成。首先详细介绍了80k A超导变压器绕组的设计参数和研制过程,然后采用数值方法对其电磁特性进行了仿真分析。最后,采用低温液氦实验和自动电桥平衡测试方法分别对变压器初级绕组和次级绕组进行了详细的研究,从而对超导变压器绕组的电感和磁场分布等电磁特性进行了的准确评估。     

大型Nb_3Sn CICC型超导线圈的热处理工艺

中科院强磁场科学中心已成功设计研制出800mm口径的大型Nb_3Sn CICC型超导线圈。由于Nb_3Sn CICC型外超导磁体在制作过程中必须经过高温反应热处理,其热处理的质量直接决定外超导磁体的超导性能。本文通过对Nb_3Sn的热处理工艺的研究,最终确定了热处理前布置与安装测温热电偶的工艺方法、最佳热处理工艺制度的制定和热处理中杂质气体的控制工艺,以及长时间热处理过程可能发生的各种故障的工艺处理措施等。     

42T水冷磁体容器模态及抗震分析

42 T水冷磁体是我国稳态强磁场实验室在建的设计指标最强的高场水冷磁体装置.本文聚焦于42 T水冷磁体容器在本地7级地震这一极端工况下结构强度可靠性研究.首先基于有限元分析软件对水冷磁体容器进行高压工况下的应力分析，再通过自重分析研究其20阶非零模态的固有频率；根据前20阶固有频率，获得地震水平反应谱值，再结合Response Spectrum模块模拟地震作用下42 T容器的响应谱分析.结果显示，在3 MPa水压工况下容器最大应力为115 MPa,在地震谱激励下产生的最大等效应力为1.69 MPa,最大位移为0.016 mm, 304不锈钢材料许用应力为137 MPa,故42 T水冷磁体容器设计符合7级地震工况要求.