Сверхпроводящий магнит

Cтраница 2

Использование сверхпроводящих магнитов в экспериментах, в которых необходимы сильные магнитные поля, стало обычной практикой. Такие магниты Дешевле и компактнее традиционных электромагнитов и требуют меньших расходов на эксплуатацию. Типичный сверхпроводящий магнит для исследовательских целей показан на рис. 2.1. Как правило, подобные магниты изготавливают в виде соленоида ( часто со щелью между двумя половинами обмотки для облегчения доступа к полю) и используют в магнитооптике, физике твердого тела, электронной микроскопии ( в опытных образцах линз высокого разрешения), а также в установках по исследованию эффекта Мессбауэра и ядерного магнитного резонанса. В последнем случае магнитное поле должно иметь высокую однородность ( порядка 10 - 9) и высокую ( порядка 10 - 9 ч 1) стабильность. Такая стабильность легко достигается, если сверхпроводящий магнит работает в режиме незатухающего ( замороженного) тока: после ввода требуемого рабочего тока в магнит его обмотка замыкается сверхпроводящей перемычкой и ток начинает циркулировать по короткозамкнутой цепи ( гл. Поскольку сопротивление такой цепи можно считать равным нулю, ток длительное время будет оставаться практически постоянным, и мы получим сверхпроводящий постоянный магнит. [16]

В сверхпроводящих магнитах существует несколько уровней настройки однородности поля. В основном это зависит от конструкции соленоида, которая разрабатывается таким образом, чтобы по возможности оставлять наиболее простые, легко подстраиваемые градиенты. Существуют два набора градиентных катушек. Сверхпроводящие катушки, обычно называемые холодными шиммами, настраиваются только при заруске магнита и в дальнейшем не используются. [17]

В сверхпроводящих магнитах сила тока часто достигает нескольких тысяч ампер. Это колоссальное преимущество сверхпроводников обернулось для инженеров проблемой: ведь эти тысячи ампер нужно получить от генератора, работающего при комнатной температуре, а уж потом по проводам передать в криостат с жидким гелием, где помещается сверхпроводящий магнит. Сечение проводов, по которым передается ток ( а они несверхпроводящие), должно по меньшей мере быть раз в 100 больше, чем сечение сверхпроводника. По такому большому сечению тепло из комнаты лавиной устремится в криостат - гелий мгновенно выкипит, а сверхпроводимость исчезнет. [18]

Современные кольцевые уско. [19]

Физические профессии сверхпроводящих магнитов весьма разноообразны. Магнитные поля применяются практически во всех областях физики. С их помощью физики изучают свойства вещества и испытывают новые материалы, сортируют изотопы атомов и определяют их основные характеристики, фокусируют пучки заряженных частиц и удерживают внутри ускорителя сотни миллиардов ядерных снарядов, скорость которых достигает скорости света. [20]

Специфика применения сверхпроводящих магнитов для исследований с помощью ЯМР состоит в том, что необходимо иметь в пространстве чрезвычайно однородное поле. [21]

Зависимость приведенного критического тока i / c / c max ниобий-оловянных проводов в бронзовой матрице от степени деформации е-етах волокон. [22]

При изготовлении сверхпроводящих магнитов используются самые разнообразные материалы - нормальные проводники, конструкционные и изоляционные материалы. [23]

Однако для сверхпроводящих магнитов ситуация, как правило, является более благоприятной, поскольку в этом случае деформация не достигает столь высокого уровня. [24]

Свойства криогенных эпоксидных компаундов. [25]

Для изоляции обмотки сверхпроводящего магнита используется большое число различных органических полимеров. [26]

Надежды на постройку мощных сверхпроводящих магнитов возродились в начале 30 - х годов, когда голландские физики Хаас и Воогд обнаружили, что сплавы свинца с висмутом сохраняют сверхпроводимость вплоть до полей с индукцией 2 Тл. [27]

Все большее применение находят сверхпроводящие магниты, такие магниты уже используются для создания мощного магн, поля в ускорителях заряж. [28]

При введении тока в сверхпроводящие магниты, так же как и в обычные электромагниты, иногда приходится слышать издаваемые ими скрип, треск и звуки, напоминающие стоны. Многие исследователи вели запись этих звуковых сигналов и, как правило, наблюдали, что амплитуда и частота повторения сигналов возрастают по мере приближения тока к значению, при котором начинается переход магнита в нормальное состояние. В работе [5] было показано, что деградация и тренировка магнитов значительно уменьшаются при заполнении свободного пространства между витками обмотки различными веществами, при этом значительную роль играют механические свойства наполнителей. [29]

Описать все особенности перехода сверхпроводящего магнита в нормальное состояние с помощью какой-либо одной формулы, разумеется, невозможно. Тем не менее этот процесс сравнительно легко воспроизвести на ЭВМ, используя численные методы. Для этой цели автором [8] была составлена программа QUENCH, которая в дальнейшем нашла широкое применение при проектировании магнитов. Подход, использованный при написании этой программы, аналогичен описанным выше приближенным расчетам. [30]

Страницы: 1 2 3 4