超导Wiggler磁体用高温超导电流引线的设计与实验

通过升级改造了合肥国家同步辐射实验室超导Wiggler磁体的低温系统,将原先低温系统的铜电流引线升级为高温超导电流引线,同时采用GM制冷机对高温超导电流引线进行传导冷却。在完成设计和首次降温实验、通电实验后,对实验数据进行分析,对低温系统的制冷量进行分配调整,用于改善低温系统的安全运行裕度。调整后的实验结果证明,高温超导电流引线的降温时间缩短了0.7小时,高温超导段的最低温度降低了7 K,460 A电流引线的最大运行电流提升了19%,20 A电流引线的最大运行电流提升了30%。

超导Wiggler磁体低温系统的实验设计

合肥国家同步辐射实验室6 T超导Wiggler磁体低温系统通过引入3台4.2 K级的GM制冷机作为冷源,利用富裕制冷量来液化氦气产生液氦,从而实现低温系统液氦的零蒸发率。通过优化设计,低温系统的热负荷小于GM制冷机提供的制冷量;采用ANSYS仿真软件对低温系统的温度场进行仿真分析,束流管、高温超导电流引线等关键部件的温度仿真结果满足系统运行的要求。在完成低温系统的装配后,进行了低温系统的降温和氦气液化实验,超导Wiggler磁体经过62 h的降温实验被冷却到4.2 K,低温系统的氦气液化率可达12 L/day,上述实验结果证实了研制的低温系统满足了超导Wiggler磁体低温系统稳定运行的要求。

超导导体测试系统中高温超导连接器设计分析

高温超导连接器作为超导导体测试系统的核心部件,装配在超导变压器与测试样品之间,主要包括中心骨架、超导接头、超导叠等组件。本文介绍了高温超导连接器的设计参数,并基于有限元软件对高温超导连接器高场下的电磁、机械以及稳态热进行了详细分析,计算结果表明在正常运行工况下,设计的高温超导连接器机械强度符合要求,且能实现从50 K到4.5 K的温度过渡,满足高温超导导体的测试需求。