據(jù)悉,中國科學院電工研究所研究員、中國科學院院士王秋良團隊采用自主研發(fā)的高溫內插磁體技術,研制出了中心磁場高達32.35特斯拉(T)的全超導磁體。該磁體打破了2017年12月由美國國家強磁場實驗室創(chuàng)造的32.0T超導磁體的世界紀錄,標志著我國高場內插磁體技術已經達到世界領先水平。 據(jù)介紹,低溫超導磁體產生的磁場強度上限為23.0T左右。該團隊采用高低溫混合超導磁體的方式建造磁體,即在低溫超導磁體的同軸結構內部插入高溫超導磁體,利用高溫超導帶材抗拉伸強度高、高磁場下載流密度大的優(yōu)點,產生了23.0T以上的中心磁場。 目前,高溫內插磁體普遍采用稀土鋇銅氧(REBCO)帶材,但層狀結構的REBCO帶材存在層間結合力弱、在極高磁場條件下易被巨大的電磁應力拉扯分層的問題,嚴重制約磁體運行的穩(wěn)定性。如何在設計理論和關鍵工藝上實現(xiàn)突破成為解決這一問題的關鍵。 此次研究團隊在建立完善高場內插磁體電磁—機械設計理論與方法的基礎上,設計并建造了全新的超導線圈和支撐結構,提高了線圈的整體工程電流密度和局部安全裕度,并采用軸向彈性支撐結構和綁扎裝置,提高了超導接頭抵抗局部拉應力集中的能力。通過這些改進措施,極高場內插磁體的電磁安全裕度和應力安全裕度都得到大幅提高。 |