中科院电工研究所研制出27.2T世界第二高磁场超导磁体

<正>近日,中国科学院电工研究所超导磁体及强磁场应用研究部王秋良团队采用自主研发的高温内插磁体技术研制的超导磁体产生了27.2T的中心磁场,这是由全超导磁体产生的世界第二高磁场。第一高磁场由日本理化技术研究所于2016年1月创造,测试结果为27.6T。与其它高温超导带材制作的内插超导磁体相比,REBCO超导     

8.5T/8cmNbTi超导磁体的研制

一、前言中小型超导磁体广泛应用于超导材料的性能测试、高矫顽力磁性材料的生产研究、科学试验仪器、医学、半导体物理试验等。中小型高场磁体技术又是超导应用研究的基础。因此,它被列为我国超导技术发展的重要方向之一。国内,大多数NbTi超导磁体一般内径5—8cm,中心磁场运行值只在7—7.5T左右的水     

11T NbTi-Nb_3Sn超导磁体

一、引言为了发展高场磁体技术,1983年初,我们接受了中国科学院关于研制中心场为11T的高场磁体的攻关项目。于1985年底,研制出内孔径8cm的NbTi—Nb_3Sn组合磁体,经实验中心场达11.4T,贮能263KJ。其中,NbTi磁体口径167mm,提供了7T磁场,Nb_3Sn磁     

电工电能信息

MHD鞍型超导磁体试验成功由中科院电工研究所设计,研制的NbTi圆鞍型超导磁体于今年5月13日在俄罗斯科学院高温研究所试验成功。磁体在中心磁场4.13T,最大磁场5T,工作电流     

300kW单极电机一号超导磁体通过鉴定

300kW单极电机一号超导磁体已通过鉴定。本磁体绕组内径370mm,外径490mm,长300mm,中心磁场约4.8T,最强场约5.8T,储能0.62MJ。磁体采用北京有色研究总院研制的国产矩形,多丝扭转NbTi超导线,绝热密绕设计,真空浸蜡的机械稳定措施和合理的结构与制造工艺,性能达到了设计要求。经试验,磁体临     

用于室温磁制冷机的高场强永磁磁路设计

把基于磁热效应的室温磁制冷技术应用到空调及家用冰箱上,除了开发出具有巨磁热效应的磁致冷材料(磁工质)外,高场强永磁磁路的设计与制造也是其关键。由于在空调及家用冰箱上采用结构复杂、价钱昂贵的超导磁体或电磁铁是不合适的,而传统永磁体回路的设计方法很难使永磁体产生较高的场强。本文在中空圆柱型磁场源(hollowcylindricalfluxsource)的基础上,设计出了用于室温磁制冷机(往复式和旋转式)的高场强永磁磁路,在磁路工作气隙为20mm时,工作气隙中心的场强分别为1 86T和1 97T。     

高场超导磁体研究进展及其应用

高磁场对科学技术的发展具有极其重要的作用,它孕育着许多重大的科学发现和新技术的产生。超高磁场的产生和应用研究对极端条件科学设施、生物医学工程、国防特种装备、高精度的科学仪器以及农业应用都具有重要的意义。目前世界上许多研究机构和实验室开展了基于高温超导带材绕制高场直流超导磁体的项目。本文以高场超导磁体领域几个主要的研究机构为对象,主要介绍其在全超导高场磁体方面进行的研究工作,包括设计方案、技术特点和最新的研究进展,并对高场超导磁体的主要应用进行简要介绍。     

高电流密度超导储能磁体的研制

分析了不同结构超导储能磁体的特点,针对储能量为MJ量级的超导储能磁体计算了漏磁场分布和超导材料的利用率,提出了储能为1 MJ的单螺管型超导储能磁体的设计方案。采用窄液氦通道技术,利用多芯NbTi/Cu复合超导线,研制了储能量为1 MJ的紧凑型超导储能磁体。磁体内径为439 mm,外径为600 mm,高为550 mm。在运行电流为305A时,磁体的最大磁场为4.9 T,中心磁场为4 T。对超导磁体的试验结果表明,磁体的最大运行电流为303 A,放电功率为100 kW。研制的超导储能磁体可作为恒压/恒功率放电的不间断电源的关键部件。     

3T动物磁共振成像传导冷却超导磁体研究

磁共振成像(MRI)是目前最先进的医学影像技术之一。动物磁共振成像以动物为研究对象，广泛用于生命科学研究、医学研究及药物机理研究。为了发展小型化、低成本的动物磁共振成像系统，该文采用传导冷却技术研制了一台3 T动物磁共振成像超导磁体。采用线性规划和非线性规划相结合的方法设计了一种主动屏蔽型磁体结构，其包含同轴排列的6个主线圈和2个屏蔽线圈。研究一种包含了分段和失超传播加速策略的被动失超保护方法保护超导磁体免于意外失超造成的损害。低温系统使用一台双极G-M制冷机直接将超导磁体从室温冷却到工作温度，无需液氦。超导磁体在直径φ180 mm的球形区域(DSV)产生高均匀度磁场用于成像。实验结果显示，超导磁体经历5次失超后被励磁到3.001 3 T，经测量φ180 mm的DSV磁场峰-峰值不均匀度(H_p2p)约为1.33×10^-2%。该文详细介绍了超导磁体的电磁设计、应力分析、失超保护设计，低温设计、建造及测试结果。     

超导调制场磁体的研制

超导调制场是一种交流超导磁体,它运行在6—8T的扫描直流背场中,频率从0—50Hz连续可调,电流波形为双向正弦波。中心磁场为几百高斯。这种调制场在二维电子气、量子霍尔效应、金属弗来面等领域的实验研究中有广泛地应用。本文主要叙述了超导调制场的研制、实验及提供给用户使用情况。     

高梯度磁分离样品试验装置用超导磁体

本文介绍用于高梯度磁分离样品试验装置的超导磁体的设计、制造和实验工作。实验结果表明,该磁体可在5.45T磁场下运行,基本上满足了磁分离样品试验的要求。     

中科院电工研究所率先研制出19.4T国产Bi带内插全超导磁体

<正>日前,电工研究所王秋良研究组采用自主研发的高温磁体技术,在国内首次将国产Bi2223内插磁体在15T背场条件下的中心磁场提高到了19.4T@4.2K,有效地解决了国产Bi带导线临界拉伸应力小的问题,将国产Bi带材的应用范围扩展至19T以上的高磁场。王秋良研究组在国家自然基金的资助下率先采用国产Bi系带材研制高场内插磁体。研究人员采用特殊工艺     

超导开关在超导磁体系统中的应用

随着低温和超导技术的发展,超导开关得到了广泛的应用。比如:在许多超导磁体系统中,要用超导开关与超导磁体闭环以持久电流的形式运行,来获得高稳定度的磁场~([1-4]);在超导电感储能系统中,要用超导开关来储存和释放电感中的能量~([5-8]);在某些超导磁体的保护装置中,用超导开关对超导磁体进行有效的保护~([9]);由两个超导开关组成的磁通泵     

制冷机直接冷却的NbTi超导磁体系统研制成功

由中国科学院电工研究所负责研制的制冷机直接冷却的NbTi超导磁体系统日前研制成功.该项目为国家超导技术联合研究开发中心九五攻关项目.中国科学院电工研究所负责系统全面总体设计制造和超导磁体研制,中国科学院低温技术实验中心提供了4K级制冷量有0.5W的GM制冷机,西北有色金属研究院研制了所需的Bi2223高温超导体电流引线.     

Halbach磁体中柱面匀场线圈的设计方法

Halbach磁体场强高、体积小,是永磁台式核磁共振波谱仪的理想磁源。为开发高分辨永磁台式核磁共振波谱仪,需要使Halbach磁体的磁场达到高度均匀。引入在超导磁体中被广泛使用的鞍型线圈,设计了一种由鞍型线圈组成、能够对Halbach磁体的横向磁场进行补偿的柱面匀场线圈。仿真和实验结果证明了设计方法的正确性。     

砷化镓单晶生长炉用超导磁体系统

室温孔径0.31m,高0.5m的砷化镓单晶炉超导磁体系统已建成并进行了电流闭环实验。超导磁体在直径15cm的坩埚区域提供4000Gs以下垂直磁场。实验测量装置每天液氦消耗量为1.51。补充液氦后,估计可连续稳定工作七天。     

0～3.5 T直流背景磁场下第二代高温超导带材临界电流各向异性测试与分析

为掌握第二代(2G)高温超导(HTS)带材在0～3. 5 T直流背景磁场下的临界电流(I_c)和n值变化趋势,构造和应用了一种新型分裂背场磁体系统,通过测试分析获得了背景磁场对I_c和n值的影响规律。采用4. 2 K运行温度、两个同轴分裂的NbTi线圈构成的超导磁体和样品保持器来改变背景磁场的大小和角度(0～3. 5 T、0～90°),2G HTS带材置于液氮环境(77 K),设置电流源上升速率为1 A/s,基于四引线法原理与直流失超判据(1μV/cm)获得2G HTS带材在高直流背景磁场下的I_c和n值,实验结果表明,2G HTS带材的I_c和n值变化趋势一致,均随外界磁场强度B和带材表面与磁场夹角θ的增大而退化,在背景磁场为1. 4 T时,2G HTS带材在垂直场下的临界电流衰减了84. 6%,是平行场下临界电流衰减程度的1. 47倍。     

中科院电工所单极直流电机一号超导磁体研制成功

中国科学院电工研究所负责研制国家科技攻关项目——300kW超导单极电机用超导磁体,其一号磁体最近研制成功,于四月十八至十九日进行了试验,其性能达到了设计指标,已交付中国船舶工业总公司第七研究院七一二研究所使用运行。该磁体绕组内径374mm,外径485mm,高300mm,使用北京有色金属研究总院研制生产的146kg铌钛多丝扭绞矩形超导线,采用真空浸蜡稳定工艺。经试验,磁体达到的     

低温应变计在强磁场下的性能研究

研制的应用于超导磁体系统的电阻应变计，在强磁场下工作，在外磁场的作用下，具有磁阻效应，使之产生视应变。本文着重介绍了不同磁场强度，磁场方向，不同试件材料以及应变计结构对应变计视应变变化的实验研究，从而得到一些规律性的结果。实验研究在磁场从０－８Ｔ超导磁体中进行。     

用流水式核磁共振(NMR)磁强计测量弱磁场

本文介绍一种对弱磁场的精确测量方法。流水式NMR磁强计扩展了固定样品磁强计的测场范围,它采用固定磁场来作预极化场和NMR信号检测场。它不仅可以测量强磁场,也可以测量弱磁场以及非均匀磁场。测场范围大于1×10~(-3)T时,测量精度优于1×10~(-4)。对弱场的测量精度受数字频率计分辨率的限制,测场范围在0.235×10~(-4)T～2.35×10~(-4)T时,测场精度为1×10~(-3)。