Cтраница 1
Сверхпроводящие магниты обычно запитываются током от источника, который находится при комнатной температуре. Для этих целей применяют выпрямители с транзисторным управлением на выходе или тиристорным на входе. Сила используемого тока зависит от размеров магнита и может изменяться в пределах от 30 А в случае небольших соленоидов, предназначенных для научных исследований, до 104 А и более для магнитов больших пузырьковых камер или МГД-генераторов. Если не требуется быстрого изменения поля, вполне достаточно напряжения от2до6 В. Источник тока подсоединяется к магниту двумя токовводами, один конец каждого из которых находится при комнатной температуре, а другой - при температуре жидкого гелия. Теплоприток в криостат происходит главным образом через токовводы. Именно этот тепло-приток определяет расходы на эксплуатацию магнитной системы, выражаемые либо в расходе жидкого гелия, либо в мощности рефрижератора. [1]
Сверхпроводящие магниты обладают еще одним преимуществом перед обычными - они могут работать в короткозамкнутом режиме, когда поле заморожено в объеме, что обеспечивает практически не зависящую от времени стабильность поля. [2]
Сверхпроводящий магнит очень полезен, но существует верхний предел создаваемого им поля. При магнитном поле выше критического сверхпроводимость разрушается, и этим определяются предельные характеристики сверхпроводящего магнита. [3]
Сверхпроводящие магниты создают магнитное поле, ориентированное вдоль длинной оси образца, в отличие от обычных магнитов, в которых поле направлено перпендикулярно оси образца. Этот эффект, а также дополнительная дисперсия химических сдвигов при более высоких частотах ЯМР в спектрометрах со сверхпроводящими магнитами делает их особенно подходящими для измерений парамагнитной восприимчивости. [4]
Сверхпроводящие магниты используются в циклотронах для создания пост. [5]
Сверхпроводящий магнит для термоядерных установок типа Токамак будет создан в ближайшие годы. [6]
Сверхпроводящие магниты, у которых обмотка пропитана эпоксидным компаундом, часто требуют длительной тренировки. Возможное объяснение этого факта состоит в том, что в процессе тренировки растрескивается все, что может растрескаться. Однако небольшая деградация может остаться, например, из-за подвижности витков обмотки. Тренировка - дорогостоящий и утомительный процесс, который может сопровождаться испарением нескольких сотен и даже тысяч литров жидкого гелия вследствие диссипации в обмотке огромного количества энергии после каждого перехода. Возникает вполне естественный вопрос: можно ли сократить число циклов тренировки или полностью избавиться от нее, если использовать непрочные компаунды, в которых легко образуются трещины, и тем самым исключить выделение значительного количества тепла. Окончательно ответить на этот вопрос пока не удалось, хотя в работах [5, 11] наблюдалось уменьшение деградации при пропитке обмотки парафином, в котором из-за низкого предела прочности при растяжении не происходит значительного накопления упругой энергии. В то же время парафин, заполняя все пустоты между витками, видимо, препятствует их перемещению. Несколько катушек, пропитанных парафином, успешно прошли испытания, однако эта технология не нашла дальнейшего применения, поскольку обмотки таких магнитов не обладали достаточной механической прочностью. [7]
![]() |
Схема защиты сверхпроводящего магнита с помощью ко-роткозамкнутой вторичной обмотки. [8] |
Если сверхпроводящий магнит индуктивно связан с коротко-замкнутой вторичной обмоткой, то в процессе перехода в нормальное состояние определенная доля запасенной магнитом энергии будет диссипировать во вторичной обмотке, что приведет к более низким значениям температуры разогрева и электрических напряжений внутри первичной обмотки. [9]
![]() |
Соотношение между максимальной температурой токоввода и падением напряжения на нем при избыточном токе. ( Выделенная точка соответствует оптимальному току. [10] |
Если сверхпроводящий магнит используется не непрерывно, важно знать приток тепла в криостат не только при оптимальном токе, но и при токе, равном нулю. [11]
Многие сверхпроводящие магниты создаются по принципу обычных соленоидов. Однако в каждом конкретном случае технология изготовления магнита зависит от его размеров и формы, величины требуемого поля, рабочих токов, а также от выбранного метода стабилизации. В данной главе дается обзор используемых способов изготовления магнитов трех основных типов: 1) небольших соленоидов для исследовательских целей, 2) дипольных и квадруполь-ных магнитов средних размеров для ускорителей и 3) очень больших магнитов. [12]
![]() |
Зависимость мощности питания электромагнитов с обмотками из различных проводников от диаметра воздушного зазора в магнитной цепи ( Яж80000 а / см. [13] |
Поле сверхпроводящих магнитов отличается высокой стабильностью и сохраняется практически сколь угодно долго. [14]
Постройка сверхпроводящих магнитов - далеко не простое дело. Казалось бы, что тут сложного; требуется только намотать из сверхпроводящей проволоки катушку, замкнуть ее концы и пустить по такому контуру достаточно сильный ток. [15]