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。

基于LabVIEW的罗柯线圈数字积分器的设计与实现

为满足使用罗柯线圈对超导导体的临界电流测试的需求,本文基于LabVIEW的同步采集与实时处理技术,设计了一套可搭配罗柯线圈的数字积分器,实现对罗柯线圈输出数据的采集与实时积分处理、显示以及数据回放等功能。该数字积分器相比模拟积分器具有易使用、误差低、低漂移等优点。实验测试结果表明该数字积分器的测试误差最大为0.8%,满足目前高温超导导体电流测试的要求。

低阻YBCO超导接头的设计和工艺优化

商用YBCO超导带材的长度最多可达千米量级。在实际应用中通常借助接头来连接多根带材。为了降低接头的产热,必须使得接头电阻要尽可能地小。选用两种焊料,以不同工艺制备了若干YBCO超导接头。测试其电性能,并研究了表面预处理方式、焊接长度、加热温度、施加压力等不同工艺参数对其性能的影响。最后指出优化YBCO超导接头的工艺参数。

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。

5.5T零蒸发密绕超导磁体系统研制

介绍一种内孔直径达30mm、中心场强达5. 51T的密绕超导磁体系统的设计与研制,用于相对反波振荡器的运行。基于磁场均匀度的考虑,该磁体由三个同轴线圈组成。三个线圈由一个电源串联供电。整个磁体均匀度在轴向方向优于±0. 5%。此外,运用一对HTS超导引线和二级G-M制冷剂(1. 5W@4. 2K)实现整个系统的液氦零蒸发。

应用于13T中子散射超导磁体的低温系统设计

作为样品环境极端条件之一,中子散射超导磁体系统产生的强磁场为凝聚态量子材料等磁性前沿研究提供了理想的工具平台。对国内自主研制的第一台中子散射磁体关键部件——低温容器结构及制冷方式进行了介绍,对该方案的结构系统传热进行Ansys仿真模拟与分析,验证了结构的合理性;在传热模拟的基础上,对各部件进行了热负荷计算,完成了制冷机的选型。