无绝缘超导磁体研究

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超导技术是近100年发展起来的高技术,它在电工、交通、医疗、工业、国防和科学实验等高科技领域都有着重要的现实意义和巨大的发展前景。近年来,随着材料科学的发展,超导材料的性能不断优化,超导磁体应用越来越广泛。但是绝缘超导磁体线圈的失超尤其是低温超导磁体线圈是超导磁体的一个不足。结合国内外超导磁体的最新研究进展,本论文的主要研究内容为无绝缘超导磁体电阻网络的模拟计算及数值分析和无绝缘超导磁体线圈的制备和励磁退磁测试。在无绝缘超导磁体电阻网络的模拟计算和数值分析部分,简单介绍了无绝缘超导磁体优点以及模拟计算的优势;阐述了无绝缘超导磁体的等效电路模型;建立了无绝缘超导磁体电阻网络模型;对Altium Designer软件进行介绍并验证其可行性,通过软件计算出等效总电阻的阻值;得到了等效总电阻与匝数和层数的关系,并且实验结果和模拟计算结果相吻合。在无绝缘超导磁体线圈的制备和性能检测部分,完成了以下工作:对低温系统真空环境进行检测;实验所用温度计的校准;NbTi无绝缘超导磁体线圈制备过程、低温下等效总电阻的变化和不同电流速率的励磁退磁测试实验;部分无绝缘超导磁体线圈的制备过程、降温过程以及励磁退磁电压延迟实验和分析。
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