高温超导脉冲式微安磁通泵的研究

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本文对一种新型的高温超导脉冲式微安磁通泵进行了研究和测试。由于高温超导磁体回路中接头电阻和n指数小导致工作电流衰减的问题,高温超导磁体难能工作在持续电流模式下,磁体有能量损失,最终使得超导磁体的磁场稳定性下降。磁通泵法是解决磁体能量损失这个问题的方法,可以用磁通泵来给磁体补充能量,还可以直接作为超导磁体电源使用。  文中详细阐述高温超导脉冲式微安磁通泵整个实验系统的结构与设计,具体介绍了自行设计的高温超导脉冲式微安培磁通泵的结构和工作原理。脉冲式微安培磁通泵系统分为主体部分、供电系统、探测系统。主体部分由铁芯、铜线圈、Bi-2223高温超导薄片;供电系统由计算机系统自动控制;探测系统由单片机采集系统和PC机组成。还研究了与磁通泵系统有关的超导低温绝热、低温真空、低温测温技术。  本课题研究分为磁通泵系统设计、制作和有关磁通泵的测试实验。对高温超导磁通泵进行了以下不同的测试:(1)磁通泵负载为单环超导回路时的泵入电流;(2)磁通泵负载为简易超导磁体线圈的泵入电流;(3)高温超导接头对单环超导回路的影响;(4)Bi-2223磁通泵和MgB2磁通泵工作性能的比较;(5)温度对磁通泵工作特性的影响。  实验表明,自行设计的高温超导脉冲式微安磁通泵的泵入电流最大值能到100A以上,这个电流值表明自行设计的磁通泵有望成为超导磁体的电源装置。对这一系列实验进行了比较,利用Bi-2223超导薄片做的高温超导脉冲式微安磁通泵性能较好,泵入电流很更稳定,可以有望实现对高温超导磁体进行补偿电流。
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