2024年04月18日   星期四
科研动态

等离子体所自主研制的全REBCO高温超导磁体成功励磁至24.1T

发布日期:2023-10-25 浏览次数:117

10月25日,等离子体所采用全国产第二代高温超导REBCO(稀土钡铜氧)带材,利用自主研发的磁体技术,研制的全REBCO高温超导磁体在液氦浸泡条件下产生了24.1T的中心磁场,这是国内首个20T以上全REBCO密绕型超导磁体。

  等离子体所应用超导工程技术研究室长期致力于高磁场高温超导磁体的设计与研发工作,先后成功研制出19.8 T和24 T混合型磁体(低温超导背场磁体+REBCO高温超导内插线圈)。此次团队与清华大学机械系合作,建立了基于屏蔽电流致应变效应的电磁-力学分析模型,提出了无绝缘及金属绝缘线圈联合技术方案,采用了高弹性模量金属带材并绕和金属带材外缠绕工艺,有效解决了低温高场下高温超导磁体应力控制问题。团队在磁体中采用了创新的低电阻内接头技术,解决了小弯曲半径下传统双饼绕制的跨匝难题;采用了自适应调整的同轴柔性支撑结构,提升了嵌套磁体的力学稳定性。磁体在液氦浸泡条件下,成功升流至300A,中心场强可稳定保持在24.1T。

  值得注意的是,该24.1T超导磁体所用的REBCO超导带材全部由上海超导公司提供,证明了国产REBCO带材在低温高磁场下的优异性能。本磁体的研制对于推动国内超导材料和超导磁体装备的发展具有重要意义,为后续研制35T以上高场科学装置奠定了重要基础。