高性能超导线是超导强磁场技术中的关键,Nb3Al是近年来发展起来的高场磁体材料。与Nb3Sn相比,Nb3Al超导转变温度（Tc）为19.3 K;具有更高的上临界场Hc2和高场临界电流密度Jc及优良的应力-应变特性,因此被认为是高场超导磁体的理想选择,在ITER、高能加速器和NMR等方面有着巨大应用潜力。未来伴随聚变能示范堆和高能粒子加速器发展,将不断提出对超导线材性能更高需求。Nb3Al超导线的电磁性能、力学性能都远好于Nb3Sn线,有望成为未来全超导磁约束可控热核聚变技术的首选材料,所以,制备可实用化的Nb3Al超导线具有良好的工程应用背景和前景。快速加热快速冷却转变退火（RHQT）是制备Nb3Al超导线材最合理的工艺,本论文采用粉末装管法制备前驱线,从传统的粒度粉末入手,改进现有的快热快冷方法,在快热的过程,将样品快热高温（约1940℃）恒温处理4 s,可以形成高纯的Nb3Al相;在快速冷却的过程,将样品与Ga液面平行。这种结构既保证了样品在冷却时各部分有相同的冷却速率,又节省了前驱体线材。基于该优化的加热与冷却结构,设计并制作了基于C8051F410单片机的控制电路,并完成了控制芯片的编程,使之能够实现在0.1 s内对前驱体线材的加热与冷却。Nb3Al的成相特点（即符合化学计量比的Nb3Al相存在于1940℃左右高温条件下）,需要对其温度进行实时监测与控制,对此,本论文对其测温方法展开对比研究,提出了基于辐射测温原理的比色法的测温方式,利用电荷耦合器件（CCD）设计并制作了一套非接触式高温温度计,能够快速准确地测量前驱线在RHQ过程中的温度变化,且测温过程不与前驱线直接接触,实现了不影响前驱线的温度。本论文重点详细地阐述了 CCD彩色测温的原理以及其快速测温的计算方法。利用Visual Basic语言编写程序,初步研制出1800℃-2500℃比色法光学测温装置,可实现±10℃测温精度,目前最快测温速度0.06 ms。设备直接输出PID控制电压,控制数控电流源可以实现1940℃相变温度下0.001 s以上的恒温控制响应。通过测高速CCD非接触光学快速测温实现恒温控制,若监测到温度波动,直接由PID输出控制电压去调整温度,精确控制Nb3Al制备加热过程中成相温度和时间,进而更精确把握快热的成相工艺细节,解决了Nb3Al超导成相的关键科学问题。