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國家重大基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施“穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場裝置”項目取得進(jìn)展

[2017/4/19]

日前,有關(guān)人員從中科院電工所獲悉,該所超導(dǎo)磁體及強(qiáng)磁場應(yīng)用研究部在國家重大基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施“穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場裝置”項目的支持下,采用無液氦傳導(dǎo)冷卻磁體技術(shù),成功研制出國內(nèi)首臺大口徑“十字交叉溫孔”的高場超導(dǎo)磁體系統(tǒng),可在同時具備了水平和垂直兩個方向的“十字交叉溫孔”(100mm口徑)中產(chǎn)生8~10T的恒定磁場。
  
穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場裝置

  據(jù)介紹,具有“十字交叉溫孔”結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)磁體具有分裂間隙為134mm的電磁結(jié)構(gòu),線圈中最大磁場為13.5T,分裂間隙中線圈間的電磁吸引力可達(dá)235噸。為了克服大分裂間隙中超導(dǎo)線圈的巨大電磁力對超導(dǎo)性能的影響,優(yōu)化了超導(dǎo)磁體的機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳熱結(jié)構(gòu),獲得了最優(yōu)的電磁-應(yīng)力-傳熱結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計方案。整個超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的冷卻載荷達(dá)1噸,采用傳導(dǎo)冷卻技術(shù)成功地實現(xiàn)了將大體積復(fù)雜結(jié)構(gòu)冷卻載荷的溫度降低至3.8 K超低溫,保證了超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,擺脫了超導(dǎo)磁體系統(tǒng)對液氦、液氮等的依賴。
  
  科研人員指出,具有“十字交叉溫孔” 結(jié)構(gòu)的大口徑高場超導(dǎo)磁體,不僅能為用戶提供較大的強(qiáng)磁場應(yīng)用空間,還可對樣品試驗過程的實時觀測提供條件,被廣泛用于材料處理、磁光學(xué)和磁化學(xué)等領(lǐng)域的探索研究。
  
  日前,該系統(tǒng)已通過專家組的測試驗收,各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求。中科院電工所研制成功的大口徑“十字交叉溫孔”高場超導(dǎo)磁體系統(tǒng),標(biāo)志著我國在復(fù)雜結(jié)構(gòu)高場超導(dǎo)磁體設(shè)計和制造的技術(shù)進(jìn)入了國際先進(jìn)行列。

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