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強磁場中心研發出用于X散射裝置的10T分離超導磁體

儀表研發 2019年08月01日 16:07:19 來源:中國科學院人氣:15090
  【儀表網 儀表研發】強磁場科學中心陳文革研究員課題組最近在高場分離超導磁體研制方面取得重要進展,研制出一臺室溫孔徑達到41毫米,室溫劈縫寬度為13毫米、劈縫開度為2*85°、中心磁場強度達到10特斯拉的高場分離超導磁體裝置。
 
  該磁體裝置中的超導磁體是由四個同軸超導線圈組合而成,即一對外層超導線圈和一對內層超導線圈分別采用NbTi和Nb3Sn超導股線進行連續繞制而成。這種技術指標的分離超導磁體研制具有一定的挑戰性。
 
  其技術難點體現在兩個方面:一方面,根據設計要求,要實現在該磁體裝置劈縫中心處獲得10T的磁場強度,單純用NbTi超導線圈難以實現,需要采取NbTi+Nb3Sn超導線圈對組合方式,其中高場Nb3Sn密繞超導線圈對的研制是本項目中一個技術難點;另一方面是,在強磁場作用下,超導磁體的兩對分離線圈間將產生巨大的應力(104kg量級),磁體的支撐結構的設計與制作要受空間尺寸的限制,受空間尺寸限制的支撐結構的設計與制作是磁體研制方面的另一技術難點。
 
  該磁體裝置將與X射線全散射裝置相結合使用,為研究強磁場下材料的微觀晶體結構變化提供磁場環境。該磁體裝置作為中科院院級科研裝備研制項目“強磁場下X射線全散射裝置”的重要組成部分,近日通過了技術驗收評審。
 
  這種特殊構型的分離線圈超導磁體裝置可兼容通用的粉末X射線衍射儀,其成功研制也將為研制面向同步輻射和中子光源的高場分離線圈超導磁體奠定基礎。
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