35 kJ/7 kW直接冷却高温超导磁储能系统

介绍了直接冷却高温超导磁储能（SMES）系统（35 kJ/7 kW）的总体结构和基本试验结果。该系统主要由超导磁体、低温系统、功率调节系统和监控系统组成。实验结果表明，通过直接冷却将储能磁体成功冷却到了20 K以下;储能磁体的直流临界电流达到150 A，临界储能量84 kJ，磁体中心场强4.5 T;监控系统和变流器能控制SMES与系统快速独立地在四象限进行有功功率和无功功率交换;在电力系统动态模拟实验中，SMES能有效抑制电力系统中因发电机机端短路故障引起的功率振荡。     

高温超导直线电动机技术

随着高温超导材料制备技术的进步,应用高温超导块材和带材研制开发直线电动机已具备了核心技术基础。该文总结了已研制出的高温超导直线电动机类型,并建立了它们的结构模型。应用磁场有限元方法,研究了这些不同类型高温超导直线电动机的电磁特性,并设计了实际模型装置进行了试验验证。通过高温超导直线电动机在磁悬浮车及电磁飞机弹射器等交通运输领域中的应用分析,验证了高温超导直线电动机技术在实际应用当中的潜在优越性。     

超导磁体绝缘用玻璃纤维真空热处理前后性能研究

Nb₃Sn超导磁体需要长时间640℃真空热处理才能形成超导相,对不同超导磁体绝缘结构使用的国产耐辐照玻璃纤维、HS/6高强玻璃纤维、美国S-2高强玻璃纤维在640℃真空热处理前后分别进行真空压力浸渍(VPI),探究国产玻璃纤维在640℃真空热处理后能否达到美国S-2高强玻璃纤维性能,满足Nb₃Sn超导磁体使用要求。测试其在室温下的拉伸、层间剪切强度,直流耐压击穿强度。真空热处理后,三种玻璃纤维增强树脂基复合材料拉伸、层间剪切强度都有大幅下降,HS/6高强玻璃纤维在热处理前后力学性能最好,保留率最高,满足使用要求;但HS/6高强玻璃纤维增强树脂基复合材料的电气强度比S-2高强玻璃纤维增强树脂基复合材料电气强度至少低40%,不能满足使用要求,耐辐照玻璃纤维增强树脂基复合材料丧失绝缘性能。     

8mm回旋管用超导磁体系统的研制

本文描述了一个8mm回旋管用的超导磁体系统的研制。它的主磁场线圈中心轴磁场达到2.14T,均匀区长度为14.5cm,均匀度±3.84‰,利用超导开关可以闭环运行。副磁场均匀区长度为4.5cm,均匀度±1.43‰。杜瓦具有台阶型室温通道,上端直径74mm,下端直径140mm。杜瓦是直筒型的,装有超导磁体时液氦蒸发量为4L/h。     

TU—7U纵场磁体的真空压力浸渍

主要通过模拟匝间流动试验、短样试验和长样试验等，探求低温超导托卡马克HT-7U中纵场磁体线圈的绝缘层真空压力浸渍的工艺参数，确定工艺流程，并以模型线圈试验的电性能和液氦温度下的力学性能来验证工艺参数及工艺流程的可靠性。     

高温超导直接冷却中AlN与Bi-2223间界面热阻的实验研究

基于微结构低温工程学，提出三维低温界面层的概念，指出界面热阻是制冷机直接冷却超导磁体需要解决的关键技术之一。以GM制冷机为冷源，按稳态热流法原理测量了Bi-2223、AIN的热导率及它们之间的低温界面热阻。在0.15MPa-0.55MPa压力范围内，AIN和Bi-2223间的界面热阻随界面层温度和接触压力的升高而降低，并随接触界面处温度的不同表现出不同的变化率。当界面层Bi-2223侧温度为55K时，在0.5469MPa的接触压力作用下，Bi-2223和AIN间的界面热阻是厚度为10mm的AIN垫片体积热阻的38.86倍，是接触压力0.2281MPa时界面热阻的38.7％。     

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。