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传导冷却三维矢量超导磁体设计分析

Design and analysis of conductive-cooling 3D vector superconducting magnet

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【作者】 刘永锁张展尹中会王冬虎部玉虎董瑞学肖明明段旭周超魏绍清

【Author】 Liu Yongsuo;Zhang Zhan;Yin Zhonghui;Wang Donghu;Bu Yuhu;Dong Ruixue;Xiao Mingming;Duan Xu;Zhou Chao;Wei Shaoqing;School of Mechanical Engineering, Anhui University of Science and Technology;Institute of Energy, Hefei Comprehensive National Science Center;Institute of Plasma Physics, CAS;College of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou University;Shanghai APACTRON Particle Equipment Co.Ltd.;Hefei Xihe Superconducting Technology Co.Ltd.;

【通讯作者】 魏绍清;

【机构】 安徽理工大学机电工程学院合肥综合性国家科学中心能源研究院中国科学院等离子体物理研究所兰州大学土木工程与力学学院上海艾普强粒子设备有限公司合肥曦合超导科技有限公司

【摘要】 本文提出了一种传导冷却型三维矢量超导磁体结构。依据电磁设计中获取的电磁特性,进行了矢量磁体的机械结构设计,并对其力学性能进行了分析。最后通过实验测试,磁体在单轴励磁(3 T-1.5 T-1.5 T)及三轴扫场(1.5 T-1.5 T-1.5 T)的工作条件下均能稳定运行。测得Z、Y、X三个方向的磁场均匀度分别为0.068 84%、0.604 6%和0.684 9%,均满足设计要求。

【Abstract】 In this paper, a conduction-cooled superconducting vector magnet structure was proposed, and the mechanical structure design and mechanical properties of the vector magnet were analysed based on the electromagnetic properties of the electromagnetic structure design.Through experimental tests, the magnet is able to operate stably during uniaxial excitation up to 3 T-1.5 T-1.5 T and triaxial sweeping up to 1.5 T-1.5 T-1.5 T.The Z-Y-X uniaxial uniformity reaches 0.068 84%, 0.604 6% and 0.684 9%, which meets the design requirements.

【基金】 合肥国家实验室量子科技仪器专项三维矢量超导磁体基金(2023YQ01004)资助
  • 【文献出处】 低温与超导 ,Cryogenics & Superconductivity , 编辑部邮箱 ,2025年01期
  • 【分类号】TM26
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