超级碎片分离装置Super-FRS(Super FRagment Separator)是德国GSI在建的FAIR项目中的一个重要组成部分,它主要由前分离系统与主分离系统组成,束流通过此装置被注入到低能、高能和加速环等三个区进行相应的科学实验研究。在该装置上设计有24台二极超导磁铁,其样机由FAIR中国组负责研制。　　 二极磁铁作为加速器中的主要构成部件,起着偏转粒子的重要作用。磁铁的工艺结构决定着磁场品质,而磁场品质的好坏又直接影响着束流的传输,为获得可靠优质的束流,必须对磁体结构进行合理的设计。　　 本论文从磁场和超导的基本理论出发,根据FAIR工程部的总体要求,结合国内外磁铁设计的经验,详细完整地介绍了Super-FRS大型高均匀度Superferric二极磁铁样机的设计研制过程。文中重点讲述了磁铁的二维及三维的磁场计算,冲片的结构设计,活极头的优化设计,整体叠压工艺的设计,加工质量等铁芯的研制。另外也分别对超导线圈的结构及测试,磁场测量系统和一系列配套系统等几个方面进行了详细讲述。　　 论文最后通过对磁铁各项性能的实际测量,分析得出磁场的测量结果与计算结果非常吻合,精度达到了设计要求,其它性能指标也都能满足,证实该大型超导二极磁铁的研制是成功的。