超导磁体低温恒温器冷屏设计与测试

现有的超导磁体系统中冷源与冷屏的距离较远,为了实现远端冷屏的有效降温,采用液氮为冷却介质,并通过冷源提供的冷量与冷屏热负荷实现冷却介质的热虹吸效应.对冷屏的冷却管路布置进行了有限元分析,预测了冷屏的稳态温度分布情况.冷屏降温测试表明:通过液氮强迫降温,冷屏可快速冷却至80 K,冷源开启后,液氮管路中形成热虹吸效应,可使...     

环形正负电子对撞机大型探测器超导磁体虹吸实验初步研究

对环形正负电子对撞机大型探测器超导磁体拟采用的低温虹吸实验进行了研究,通过液氮虹吸实验发现了倾斜角度对虹吸换热效果的影响。热虹吸管在15°时换热效果最佳(最大换热温差在4 K内),倾角增大,热虹吸管冷热端温差逐渐增大。对液氦虹吸实验装置进行设计和搭建,并进行了初步探索,研究发现蒸发侧热负荷为0.5 W时,管路换热温差为1.2 K,且装置本体漏热为0.5 W。     

BEPCⅡ SSM磁体控制阀箱内氦冷却管线热应力分析

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)超导螺线管磁体(SSM)的控制阀箱是该磁体低温冷却系统的主要设备之一,用来分配、调节和控制超导磁体及其电流引线的冷却介质流量.低温下磁体超导导线及其冷却管会产生冷缩变形,变形量要在控制阀箱内给与补偿.同时阀箱内来流和回流氦冷却管线布置紧凑,需要判断是否要采取措施来补偿冷缩变形.本文运用有限元分析软件ANSYS对BEPCⅡ SSM控制阀箱内冷却管线的热应力进行模拟及分析,从而为该阀箱内冷却管线的设计及布局提供理论依据.     

块状高温超导体应用的最新进展

熔融处理的最新进展使高临界电流密度(Jc)的大晶粒RE-Ba-Cu-O(RE为稀土元素)的生产成为可能.据最新报道,这种块状超导体能通过大电流,并且己成功地应用于具有最小漏热的超导磁体,其液氦消耗大大减少.     

低温超高真空下用的直径520毫米的金丝密封圈

稳态磁镜装置超导磁体系统低温恒温器中液氦贮槽的上法兰,其密封圈直径为520毫米,要求工作在10—16k 的低温下和6.67×10~(-6)帕以上的超高真空环境中,为满足液氦的低温要求及烘烤的高温要求,选用金丝密封圈在法兰设计及密封圈安装等方面采取了一些措施:法兰与法兰圈获用加厚设计,台阶式密封结构;试验了两种密封圈安装工艺:法兰密封性能的液试验表明,第二种安装工艺在常温下漏率小于1.69×10~(-7)帕·升/秒:介绍了与整机一起进行的液氦试验:第二种安装工艺在充液氦后真空度达到6.67×10~(-7)帕,系统真空室剩余气体的氦分压小于1.33×10~(-9)帕,满足物理实验要求。     

BEPCII SSM磁体控制阀箱内氦冷却管线热应力分析

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)超导螺线管磁体(SSM)的控制阀箱是该磁体低温冷却系统的主要设备之一,用来分配、调节和控制超导磁体及其电流引线的冷却介质流量。低温下磁体超导导线及其冷却管会产生冷缩变形,变形量要在控制阀箱内给与补偿。同时阀箱内来流和回流氦冷却管线布置紧凑,需要判断是否要采取措施来补偿冷缩变形。本文运用有限元分析软件ANSYS对BEPCII SSM控制阀箱内冷却管线的热应力进行模拟及分析,从而为该阀箱内冷却管线的设计及布局提供理论依据。     

12 T/50 mm无液氦超导磁体低温系统热分析

为了使12 T/50 mm无液氦超导磁体在4.5 K低温下具有更好的运行稳定性,针对磁体线圈设计了传导冷却结构及低温系统。通过仿真软件,模拟低温环境下磁体线圈的温度分布,进一步对低温系统内部的导热结构进行优化设计。为了防止线圈在降温过程中产生过大温差导致热应力集中,根据低温系统在不同工况下的热负荷变化,对各部件降温过程进行瞬态模拟。模拟结果表明,12 T/50 mm无液氦超导磁体低温系统能够满足磁体线圈所需要的低温环境,即磁体线圈正常运行温度低于4.5 K,励磁温度低于6 K,降温及励磁过程中产生的最大温差低于20 K。     

液氮冷却技术在超导磁体中的应用

介绍了核磁共振成像设备中超导磁体在液氦输送前，磁体在液氮中进行充分预冷以及液氮的排出方法。掌握正确的预冷方法对减少第一次液氦输送预冷量有重要的经济意义     

250兆周低温超导核磁共振波谱仪总调试成功

由上海市科委下达的250兆周低温超导核磁共振波谱仪科研项目，于1984年6月在中国科学院上海有机化学研究所总调试成功。这是由中国科学院上海有机化学研究所(负责波谱)、中国科学院上海冶金研究所(负责超导磁体)和上海机械学院(负责低温液氦实验容器)合作努力的结果。     

一种无液氦超导磁体在运输状态下的结构稳定性分析

就无液氦超导磁体在高速公路运输条件下的需要进行了结构稳定性分析:超导磁体主要由4 K线圈、40 K冷屏及300 K室温腔体等部分组成,为验证其在运输过程中的结构稳定性,进行了数值计算和振动特性实验研究。在相同条件下,数值计算结果与实验数据进行了比较,结果显示数值计算得到4 K与300 K之间的位置变化与实验测量获得的数据符合较好;对数据结果进行分析得到,说明基于现有悬挂结构的无液氦超导磁体在高速公路运输过程中安全可靠。     

30MVA超导同步相冷凝装置磁流体轴密封

30MVA 超导同步相冷凝装置是由转子与定子组成的。转子包含有超导磁体并以3600转/分的速度转动。超导磁体的温度必须保持在-270℃左右的临介温度下,以便在机器运转时获得超导状态。因此,必须对随转子转动的超导磁体连续地供给液氦。     

高熵合金凝固用高精度低温超导磁体的研制

根据高熵合金凝固用高精度低温超导磁体的技术要求,研制1套磁场可达10 T,室温直径为100 mm的高精度传导冷却超导磁体。该超导磁体由1组Nb3Sn和4组Nb Ti线圈组成,同时设计并制造了直径650 mm、高612 mm的杜瓦。为降低磁体运行过程中漏热,采用1对150 A高温超导电流引线为磁体供电。磁体总质量388 kg,通过1台1.5 W@4.2 K的G-M制冷机作为冷源,经过62 h,将超导磁体冷却至2.92 K,磁体正常运行电流119.95 A,工作磁场10.001 T,励磁过程中未发生失超,运行稳定。同时,对强磁场下高熵合金的凝固进行实验研究,详细介绍了该超导磁体装置的设计、制造和测试过程。     

美国氦需要量猛增

近年来,由于科学的进步,美国氦需要量猛增。氦是核磁共振成像(MRI)、粒子加速器用超导磁体、航天飞机和武器等方面所不可缺少的一种气体。估计在80年代其需要量将猛增,但由于技术革新,也曾出现长期减少和不需要的兆头。用液氦冷却的超导磁体是40年代发现的,80年代开始,在医疗用核磁共振成像扫描仪方面达到了实用化。目前,美国使用     

50 kA超导变压器杜瓦及高温超导电流引线的设计与优化

CICC超导导体性能测试用50 kA超导变压器由初级线圈和次级线圈组成,初级线圈浸泡在4.2 K液氦低温杜瓦中,次级线圈为CICC导体采用4.2 K/354 637 Pa超临界氦迫流冷却,液氦和超临界氦均由500 W/4.5 K制冷机提供,变压器低温杜瓦的理论液氦蒸发率为1.52 L/h。为减少电流引线漏热,超导变压器采用B i-2223/AgAu高温超导(HTS)二元电流引线,并且在颈管中部设计了一个新型的直接用液氮冷却的热截流装置来截断电流引线高温端的热流;最后对铜电流引线部分进行了尺寸优化计算,得到最佳截面积和直径分别为28 mm2和6 mm。     

7.7 T超导磁体冷却液体理论与实际消耗量对比分析

以7.7 T超导磁体为载体,分析了其在采取液氮预冷、液氦浸泡的冷却方式时,冷却液体理论消耗量与实际消耗量的差别。结果表明预冷过程中液氮和液氦的实际消耗比理论计算值分别多140 L、48 L,主要与输液管道的保温效果和密封性、冷却液体焓变的利用率和满足实验的特别要求等因素有关。     

1.1mm直径的柱状固态甲烷的制备和发射实验

简述了原位冷凝式弹丸发射系统相似文献   

高温超导交流磁体气冷电流引线的优化设计和实验

通过研究交流超导磁体气冷电流引线两段式模型的优化设计,使得其向低温系统的漏热达到最小,并自行设计热测法实验装置进行了实验研究.结果表明在引线顶端温度为300 K、引线下端温度为77 K、引线传输电流为460 A的情况下,得到最佳引线直径为7.9 mm,与实验值8 mm符合.对交流电流引线的趋肤效应进行了分析和讨论.     

氦液化装置透平膨胀机的实验研究

近年来,在超导技术、宇宙开发及原子能工业等部门中,迫切需要大量的液氦。可是,以往的活塞式液化器,由于其液化量较小,难以满足上述部门的需要,因此,适于大量液化的稳平式液化器的研究就蓬勃地开展了起来。在日本,超导磁体冷却用的大型氦致冷液化器的研究是MHD发电(磁流体发电)研究的一部分,并从1966年起已由工业技术院电子技术综合     

美国KPSI公司1430型氦液化/制冷系统简介

<正>中科院等离子体物理研究所进口了一台美国KPSI公司生产的1430型氦液化/制冷系统,为超导磁体提供液氦,同时为防辐射冷屏提供 20 K的冷氦气。该系统既可作为氦液化器运行,也可以作为100 K、20K、     

新的氦液化装置

日本科学技术厅研制了一种使用超导磁体的新的氦液化机(磁冷冻装置)，在氦液化方面获得成功，磁冷冻是将磁性材料放入强磁场中，或从强磁场中取出而产生极低温的一种方法。这次研制的装置是把4．5万高斯的超导磁体与直径3厘米、长5厘米的圆柱状钆、镓和拓榴石(三级)单品加以组合，