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科學(xué)家研制出世界最高磁場(chǎng)超導(dǎo)磁體
文章來(lái)源：未知 更新時(shí)間：2019-12-09 15:23:25
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據(jù)悉，中國(guó)科學(xué)院電工研究所研究員、中國(guó)科學(xué)院院士王秋良團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的高溫內(nèi)插磁體技術(shù)，研制出了中心磁場(chǎng)高達(dá)32.35特斯拉（T）的全超導(dǎo)磁體。該磁體打破了2017年12月由美國(guó)國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造的32.0T超導(dǎo)磁體的世界紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)高場(chǎng)內(nèi)插磁體技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。 據(jù)介紹，低溫超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度上限為23.0T左右。該團(tuán)隊(duì)采用高低溫混合超導(dǎo)磁體的方式建造磁體，即在低溫超導(dǎo)磁體的同軸結(jié)構(gòu)內(nèi)部插入高溫超導(dǎo)磁體，利用高溫超導(dǎo)帶材抗拉伸強(qiáng)度高、高磁場(chǎng)下載流密度大的優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)生了23.0T以上的中心磁場(chǎng)。 目前，高溫內(nèi)插磁體普遍采用稀土鋇銅氧（REBCO）帶材，但層狀結(jié)構(gòu)的REBCO帶材存在層間結(jié)合力弱、在極高磁場(chǎng)條件下易被巨大的電磁應(yīng)力拉扯分層的問(wèn)題，嚴(yán)重制約磁體運(yùn)行的穩(wěn)定性。如何在設(shè)計(jì)理論和關(guān)鍵工藝上實(shí)現(xiàn)突破成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。 此次研究團(tuán)隊(duì)在建立完善高場(chǎng)內(nèi)插磁體電磁—機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并建造了全新的超導(dǎo)線圈和支撐結(jié)構(gòu)，提高了線圈的整體工程電流密度和局部安全裕度，并采用軸向彈性支撐結(jié)構(gòu)和綁扎裝置，提高了超導(dǎo)接頭抵抗局部拉應(yīng)力集中的能力。通過(guò)這些改進(jìn)措施，極高場(chǎng)內(nèi)插磁體的電磁安全裕度和應(yīng)力安全裕度都得到大幅提高。 |
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