Гиперпроводящая катушка

Гиперпроводящая катушка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области технической физики, в частности к гиперпроводящим устройствам для создания сильных магнитных полей преимущественно на основе электроизолированной методом оксидирования шины из алюминия особой чистоты. С целью улучшения характеристик гиперпроводящих катушек в условиях неоднородного по обмотке магнитного поля предложена конструкция катушки из шины гиперпроводящего алюминия, учитывающая ее особенности. Выполнение обмотки с намоткой такой шины на ошрокую сторону просто по технологии и обеспечивает небольшой деформационный .прирост сопротивления. Одновременное образование при такой намотке враябежку спиральных каналов охлаждения обеспечивает хорошее охлаждение всего объема катушки. Многослойность обмотки по радиусу гарантирует однородность распределения тока по обмотке . Поэтому такая конструкция перспективна дЛя создания полей на уровне 20 Тл при больших плотностях тока. I ил. с 9 W е со 35 Э

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1У БЛИК. 23 \ ЗЬР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30.10.90. Бил. 9 40 (21) 4002691/24-25 (22) 02. 01. 86 (72) В. И. Гостищев и В, Н. Хазов (53) 62 1, 326 (088, 8) (56) Монгомери Д. Получение сильных магнитных полей с помощью соленоидов. М.: Мир, 1971, с, 98.

Брехна Г, Сверхпроводящие магнитные системы, М.: Мир, 1976, с. 580. (54) ГИПЕРПРОВОДЯЩАЯ КАТУ10КА (57) Изобретение относится к области технической физики, в частности к гиперпроводящим устройствам для cosдания сильных магнитных полей преимущественно на основе электроиэолированной методом оксидирования шины из алюминия особой чистоты. С целью улучшения характеристик гиперпроводящих катушек в условиях неоднородного по обмотке магнитного поля предложена конструкция катушки из шины гиперпроводяще го алюминия, учитывающая ее особенности, Выполнение обмотки с намоткой такой шины на широкую сторону просто по технологии и обеспечивает небольшой деформационный .прирост сопротивления ° Одновременное образование при такой намотке "враэбежку спиральных каналов охлаждения обеспечивает хорошее охлаждение всего объема катушки, Многослойность обмотки по радиусу гарантирует однородность распределения тока по обмотке. Поэтому такая конструкция пер- c:

Я спективна для создания полей на уровне 20 Тл при больших плотностях тока, С.

1344 162 2

l1эобре тонне >тпоеится к об Iëcòè гехни,еек и физики, в част»ости к гиперпроводящим устройствам для создания сильных магнитных полей преимущественно на основе яысокочистого алюминия .

11елью изобретения является улучшение xëðëêòpðèñòèê гиперпро водящих катушек в условиях неоднородного по обмотке магнитного поля.

Катушка предлагаемого типа представлена на чертеже, где 1 — криостат, 2 — собственно обмотка, >> основная по величине осевая компонента вектор>з индукции, справа — характер ее изменения вдоль оси обмотки, а внизу — поперек по радиусу (для данного ра< смотрения наиболее важна область внутри обмотки между ее внутренним радиусом r> и наружным г, где градиент поля максимален).

Обмотка выполнена из проводника ленточного (прямоугольного поперечного сечения) типа с намоткой его на широкую сторону, чем обеспечивается простота гибки и снижается деформация, а соответственно и деформационный прирост сопротивления проводника, послойно и последовательно с переходом по слоям изнутри наружу.

Наиболее подходящим проводником является электроизолированная (методом оксидированич) шина из алюминия особой чистоты !ПАОЛ-76 ТУМИ 426-77 сечением 10xl °

Замоноличивание обмотки может быть осуществлено либо за счет использования жидких связующих (например, на эпоксидной основе), либо, что технологичнее, твердопленочных клеев с последующей термофиксацией.

Намоткой "враэбежку" в каждом слое или через слой образуют спиральные каналы охлаждения (см, стрелки), пронизывающие в осевом направлении всю обмотку (хорошо видны на увели— ченной выноске вверху справа). Замоноличенная обмотка, представляющая

Е>

25 соб>ой единый жесткий пилинлрический блок, вставляется в полость криостата.

11ногослойность обмотки в радиальном направлении гарантирует отсутствие пере те чек тока, т. е, высокую однородность его распределения.

В осевом направлении изменение поля существенно — на два-три порядка — слабее, что в сочетании с большой базовой длиной проводника (это есть произведение числа витков в слое на длину витка) сводит продольные (по току в проводнике) градиенты поля к совершенно ничтожной величине.

Этими обстоятельствами обеспечиваются высокая эффективность рабочих характеристик обмотки и, вместе с тем, простота ее расчета. Это позволяет рассматривать ее как перспективную для достижения полей на уровне 15

25 Тл и при больших плотностях рабочего тока, Формула изобретения

Гиперпроводящая, катушка, выполненная замоноличиванием прямоугольного в сечении, злектроиэолированного оксидированием алюминиевого проводника витой конфигурации с зазором между витками для прокачки хладагента, отличающаяся тем, что, с целью улучшения характеристик конструкции для неоднородного по обмотке магнитного поля, она выполнена спиральной намоткой соосных слоев, каждый из которых последовательно возрастает по радиусу .на толщину проводника, причем широкая сторона проводника параллельна оси намотки, а между узкими сторонами проводника в каждом слое или через спой обмотки предусмотрены зазоры, так что после замоноличиваиия боковые поверхности проводников соседних слоев образуют каналы охлаждения в виде пространственной спирали.

1344 162

Составитель А. Ваганов

Техред А.Кравчук

Корректор В, Бутяга

Редактср Л,Народная

Заказ 4354 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

1 13035 ° Москва, Ж-35 ° Раушская наб. ° д. 4/5

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4