【摘 要】
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本文对MgB2线/带材的超导连接原理与方法及基于MgB2线材的闭合线圈持续电流运行进行了实验研究。
针对MgB2线/带材的不同特点,本文提出了对应的连接方法:对于MgB2带材,首先
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本文对MgB2线/带材的超导连接原理与方法及基于MgB2线材的闭合线圈持续电流运行进行了实验研究。
针对MgB2线/带材的不同特点,本文提出了对应的连接方法:对于MgB2带材,首先去除带材末端的部分包裹层,再用Mg、B混合粉连接,并加压处理,最后在Ar保护气氛中热处理制成接头;对于MgB2线材,利用PIT法拉拔过程中直径稍粗的原位半成品线作为中继,在半成品线端面钻孔后将待接线材插入,再经过模具加压,最后在Ar保护气氛中进行热处理。
为了评估上述连接方法的效果,制备了线/带材接头短样和单匝闭合环路,并分别利用四引线法和电流衰减法,在液氦和制冷机冷却环境下实验测量了接头的电阻与临界电流特性。实验结果表明,所采用的连接方法实现了MgB2线/带材的超导连接,其临界电流可以达到原始材料的80%左右。
在短样和单匝环线连接实验的基础上,针对MgB2磁体应用需求,利用原位法制备的MgB2线材试制了小尺寸闭合线圈,并进行了持续电流运行实验。实验中,所制备的MgB2闭合线圈在外加电源撤除励磁电流后,可维持约21 mT的中心磁场稳定运行,其时间衰减常数为10-4/h,线圈电感约85μH,估算得到的闭合环路电阻在10-11Ω水平,初步具备了实现持续电流运行的能力。
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