Cтраница 1
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. [1]
Все проекты термоядерного синтеза базируются на использовании гигантских сверхпроводящих магнитов для удержания высокотемпературной плазмы от касания стенок камеры. Для поддержания их в сверхпроводящем состоянии расходуются если не реки, то ручьи жидкого гелия. [2]
![]() |
Комбинированный энергоблок с МГД - установкой и паротурбинной частью. [3] |
При учете всех факторов эксплуатационные затраты на использование сверхпроводящих магнитов значительно меньше, чем для обычных. [4]
![]() |
Опытный вагон ML500 на магнитной подушке. ( Courtesy of Japanese National Railways. [5] |
В ряде стран, и особенно в Японии [ 173, ведутся работы по созданию транспортных средств на магнитной подушке с использованием сверхпроводящих магнитов. Колеса вагона, которые нужны только на малых скоростях, не касаются колеи; при большой скорости вагон парит на магнитной подушке и приводится в движение бегущей волной магнитного поля. У вагона нет движущихся частей, способных изнашиваться или производить шум, его полет плавен и безопасен, несмотря на большие скорости. [6]
Независимо от типа магнита при использовании ЯМР высокого разрешения для решения задач структурной химии к однородности поля предъявляются чрезвычайно высокие требования. Теоретически такое разрешение может быть достигнуто при использовании сверхпроводящего магнита, однако на практике такая однородность не может быть достигнута, так как магнитная восприимчивость изменяется от образца к образцу. С помощью дополнительных резистивных катушек, которые устанавливаются между основной сверхпроводящей катушкой и образцом, удается провести коррекцию поля в ограниченных пределах, чтопозволяетдостичьоднородностиполядоЮ пообъему образца. [7]
![]() |
Магнитные свойства аморфных и кристаллических сплавов редкоземельных металлов с непереходными металлами. [8] |
Преимуществом аморфных сверхпроводников по сравнению с кристаллическими является высокая стабильность их сверхпроводящих и механических характеристик по отношению к радиационным воздействиям. Это имеет практическое значение, например, при использовании сверхпроводящих магнитов в ядерных реакторах. [9]
Однако поскольку речь идет о заряженных частицах, то на их траектории можно воздействовать магнитными полями. Необходимые для этого магнитные поля столь велики, что безусловно их создание экономически оправдано только при использовании сверхпроводящих магнитов. [10]
Несколько слов о применяемой в настоящее время аппаратуре. Нужно-отметить две тенденции: с одной стороны, появление спектрометров ЯМР непрерывного действия, работающих па очень высоких частотах ( 220 - 350 Мгц в пересчете на протоны), с использованием сверхпроводящих магнитов [21]; с другой стороны, широкое внедрение в практику лабораторий многочастотнътх импульсных спектрометров с фурье-нреобразователями. [11]