超导磁体
- 某高温超导磁体夹紧装配工艺方案分析及优化
G实现了用超导磁体实现悬浮[7]。图1 高温超导电动悬浮全要素实验系统我国在近年也开展了关于磁悬浮技术的研究，2019 年某股份公司成功下线了采用常导电磁悬浮原理的600 km∕h 高速磁悬浮样车[8]。2014 年西南交通大学将高温超导磁悬浮与真空管道概念相结合，研制出了新一代的高温超导磁悬浮试验平台“Super-Maglev”[9]。2023年3 月31 日，某股份公司对外发布了其自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统并进行了首次悬浮展示[
机电工程技术 2023年10期2023-11-13
- 鑫高益磁共振成像系统获批上市
请。该产品由超导磁体（1.5 T）、扫描床、谱仪、射频系统、梯度系统、操作台、隔离变压器、发射线圈、梯度线圈、呼吸门控、射频接收线圈组成，供临床MRI图像诊断。该产品的主要创新点为采用了无液氦超导磁体技术，该超导磁体采用制冷机直接传导冷却。与常规使用液氦对磁体中的超导线圈进行冷却的超导磁共振产品相比，该产品生产使用的成本更低，可简化磁体结构，减轻磁体重量等优势。目前该产品的2项关键技术已在中国申请发明专利，并进入了实质审查阶段。药品监督管理部门将加强该产品
中国医学计算机成像杂志 2023年2期2023-09-16
- 高温超导磁体在扫雷装备中的应用探讨
导线绕制成的超导磁体具有功耗低、体积小、重量轻、磁场强、无剩磁等特点[3]，将其应用于电磁扫雷具中，可望成为解决扫雷装备轻小型化的有效技术途径之一。同时，由于高温超导磁体的运行费用低、磁体的稳定性高和低温系统简单易操作，高温超导磁体的应用得到较快发展，为应对上述挑战提供了有力的技术支撑。1 高温超导磁体的特点1.1 运行成本低低温超导材料由于临界转变温度低，必须在液氦温度下工作，需配置复杂的液氦冷却系统并不定期补充液氦，运转费用昂贵，由于低温超导受运行成本
数字海洋与水下攻防 2023年2期2023-04-24
- 3 T 动物磁共振成像传导冷却超导磁体研究
供有力工具。超导磁体系统是MRI 系统核心部件之一，它为MRI 系统提供高均匀度、高强度的主磁场。用于人体的MRI 超导磁体系统温孔直径一般大于800 mm，超导磁体系统体积庞大，并且大尺寸的超导线圈需要采用液氦浸泡方式冷却，导致其造价和维护费用高昂[5]。而动物MRI 系统不需要大口径的温孔，超导磁体系统可以实现小型化，较小的超导线圈可以采用制冷机直接冷却，实现无液氦化。传统的超导磁体大多采用液氦浸泡冷却。由于我国是一个氦资源匮乏的国家，液氦主要依赖进口
电工技术学报 2023年4期2023-03-04
- 5.0 T磁共振成像系统批准上市
市。该产品由超导磁体（5.0 T）、梯度功率放大器、梯度线圈、射频功率放大器、射频线圈、检查床、谱仪、配电系统、对讲系统和生理信号门控单元组成。该产品采用5.0 T超导磁体，使其在超高场磁共振系统中将全身体激发线圈应用于临床扫描实现全身成像，同时可以提升图像信噪比和图像空间分辨率，实现超高场体部成像。由复旦大学附属中山医院放射科曾蒙苏教授团队与复旦大学张江国际脑影像中心合作的最新研究成果发现，5.0 T磁共振成像系统的脑动脉图像质量和脑动脉远端分支及侧支小
中国医疗器械杂志 2022年5期2022-12-18
- 9.4T超高场人体全身磁共振成像超导磁体通过鉴定
身磁共振成像超导磁体。在日前召开的技术成果鉴定会上，这项成果顺利通过鉴定，并获得与会专家一致肯定。9.4T 超高场人体全身磁共振成像超导磁体是高端医疗超高场磁共振成像设备的核心组成部分。“与常规临床应用的1.5T 和3.0T 超导磁共振成像设备相比，9.4T 超高场磁共振成像设备能获得更高信噪比、更高分辨率的检测图像；成像速度更快；同时，可以对人体内含量较低的钠、磷、碳、氧等成分进行成像。”王秋良介绍。据了解，该设备可用于开展人体代谢、脑认知科学、神经科学
仪器仪表用户 2022年6期2022-12-07
- 多工况下电动悬浮系统直线发电机电磁特性研究
空间谐波法对超导磁体三维磁通进行表征，建立直线发电机磁动势分布模型。通过分析超导磁体与轨道侧壁悬浮线圈间的电磁耦合关系，得出悬浮线圈电流和悬浮线圈谐波磁场磁通密度的表达式。进一步地，将悬浮线圈谐波磁场作为集电线圈激励，推导出适用于多工况下直线发电机感应电动势的数值解析表达式。最后，通过将数值解析结果与日本山梨线试验数据的对比，验证了磁动势分布模型和电磁解析模型的准确性。该工作为高速磁悬浮系统直线发电机的设计和控制提供了相关理论基础。高速磁悬浮系统 直线发电
电工技术学报 2022年22期2022-12-03
- 名词解释
超导磁体超导磁体是指在低温下使用具有高转变温度和临界磁场的超导体制成线圈的一种电磁体。它的主要特点是没有电阻产生的电损耗，也没有铁芯产生的磁损耗，可以在较小的体积内产生10 T 的强磁场，具有很强的工业和科研价值，通常所指的超导磁体采用Nb3Sn、NbTi 等材料，必须使用液态氦维持低温使用，成本较高。高温超导磁体采用具有相对更高转变温度的材料制备超导线圈的电磁体。通常为YBCO 等材料，可以用液氮维持低温使用，使用成本大幅度降低，易于实现更高的磁场。失超
南方能源建设 2022年2期2022-11-23
- 基于超导磁体的高温超导电流引线的传热优化
1-4]，在超导磁体系统中起着至关重要的作用。但是，电流引线存在一个不可忽视的问题即漏热问题。甚至在一些大型超导磁体系统中，电流引线漏热量最高可达系统总漏热量的50%[5,6]，电流引线漏热会导致冷却系统温度的升高，从安全角度来讲，会影响整个超导磁体系统的安全稳定运行；从经济角度来讲，会提高超导磁体系统的运行成本。低热负荷特性的高温超导（HTS）电流引线的应用，引线漏热得到了极大的改善。虽然引线漏热问题在很大程度上得到解决，但它依然是科研工作者研究的重点。
电工材料 2022年3期2022-06-22
- 传导冷却型2T匀场超导磁体设计与分析
却型2T匀场超导磁体设计与分析唐梦雨，朱银锋，吴小四，郑旭，王传东（安徽建筑大学 机械与电气工程学院，合肥 230601）介绍了一种室温孔径达100mm、中心场强达2T的传导冷却型匀场超导磁体的设计。由于线圈要在80mm×400mm区域内产生均匀磁场，因此提出一种主线圈加补偿线圈结构，三个线圈由一个电源串联供电。借助有限元分析软件对超导磁体结构仿真分析，结果表明，中心轴线区域磁场强度达到设计值，均匀区内不均匀度优于指标要求，可为后续超导磁体系统设计提供有价
齐齐哈尔大学学报（自然科学版） 2022年3期2022-06-14
- 规模化超导储能磁体概念设计及系统经济性评估
储能系统中，超导磁体以电磁能的形式存储电力，通过受控充放电电路及变流器系统与外部的新能源电力系统进行双向能量交互，以实现对电网电压和功率的平滑调控[7]。与目前主流的电化学储能电池相比，超导储能磁体本体具有更高的储能效率(约98%)、更快的响应速度(与超级电容、飞轮储能相比，超导储能利用磁体电感储能，其单体模块的电流、功率和储能非常高，且不存在运动部件安全隐患。但是，由于超导材料制备成本昂贵，大容量超导储能的初期投资成本较高，目前市场化的程度较低。为了兼顾
南方电网技术 2022年4期2022-05-26
- 基于比较电压法的超导磁体临界电流测试
地产生衰减。超导磁体在工作时，电流参量超过临界值时，超导材料的零电阻特性消失，磁体中的一点出现正常区并发生失超，进而产生热损耗以及端电压陡增的现象，易导致超导磁体温度过高被烧坏或匝间绝缘击穿。临界电流是关系超导磁体安全运行的最主要因素[3,4]。高温超导带材及线缆的临界电流特性测量方法已经比较成熟，以四引线法为主。对带材进行加载升流，使带材端电压达到失超判据，通过的电流大小即可判定为临界电流[5]。然而在使用四引线法对超导磁体进行临界电流测试时出现了一些问
电工电能新技术 2022年4期2022-05-07
- 基于液氮冷源超导磁体氦气循环预冷系统设计
）1 引 言超导磁体目前已被广泛用于高磁场强度、核聚变、超导发电、生物医疗等领域中,超导线圈需要在极低温度下才能产生超导效应[1]。而大型超导磁体在降温过程中冷量需求较大,未经充分预冷的前提下,低温介质消耗量巨大,制造成本高昂。考虑运行费用等经济性的要求,需要尽可能地提高预冷降温速率,考虑磁体安全性的要求,必须严格控制降温温差来提高磁体的温度均匀性[2]。目前有几种超导磁体预冷方式。Perin 等人[3]介绍了欧洲核子研究中心（CERN）中的两种液氮冷却/
低温工程 2022年1期2022-03-30
- 英企高温超导磁体研究取得重要进展
布，用于确保超导磁体高效运行的低温或极低温电气设备设计取得重大突破：为真空低温恒温器研发了一种新型电源转换器。2021年11月的相关测试表明，该转换器将冷却磁体所需电力降低了50%。这将大幅减少未来聚变电厂的运行费用。托克马克能源表示，未来将进一步开展研发工作，在1000安培电流连续运行和2000安培电流脉冲运行情况下示范这种高效电力供应模式。托卡马克能源是一家私营企业，成立于2009年，起源于卡勒姆实验室（Culham Laboratory），正在开展球
国外核新闻 2022年1期2022-02-08
- 英原型聚变堆ST40实现1亿℃等离子体高温
一座带有高温超导磁体的球形托卡马克反应堆，位于英国牛津郡米尔顿园区（Milton Park），由托卡马克能源公司投资建设，2017年4月首次投运。托卡马克能源正在建设一座带有整套磁体的测试和示范系统，未来将能够测试所有高温超导磁体的相互作用，并能够首次示范这些磁体在托卡马克系统中的应用。该系统拟于2022年建成投运。托卡马克能源是一家私营企业，成立于2009年，起源于卡勒姆实验室（Culham Laboratory）。该公司2020年获得美国能源部资助，已
国外核新闻 2022年4期2022-02-08
- 高温超导磁通泵研究进展与发展趋势
地推动了高温超导磁体技术的发展。基于高温超导带材绕制而成的高温超导磁体为实现稳态强磁场提供了技术支持[4,5]，对航空航天、国防军事、轨道交通、生物医疗、高能物理等工程应用领域的技术革新具有重要意义[6]。高温超导磁体工作时由于存在磁通蠕动、接头电阻以及交流损耗，将导致电流衰减。然而采用传统励磁方法补偿电流热损耗功率较大、易诱发磁体失超，且制冷负担大、设备体积大、运维费用高，极大地阻碍了高温超导磁体的应用与发展[7,8]。例如，传统的电源直接驱动法需要使用
电工电能新技术 2021年11期2021-11-24
- 在飞船上造磁场
克环是一种用超导磁体制作的圆环装置，在地球上，它被用来控制热核聚变反应的功率。地球上的托卡马克环内部充满高能等离子，这些高能等离子来自热核聚变反应，而它们又会在科学家的控制下，按照一定的方向运动，同时产生磁场。于是，科学家就想，能不能把它“搬”到宇宙飞船上，甚至搬到人类未来的月球和火星殖民地上，利用它产生的磁层（磁场）来进行保护？另外，高能等离子流是热核聚变反应的副产品，热核聚变反应主要会被用来生产电能，所以，制造这层磁层的同时还可以为宇宙飞船发电供能。然
科学之谜 2021年5期2021-07-27
- 国产超导二极磁体场强达12 T
高能所）高场超导磁体团队研制的全国产超导二极实验磁体，在2021年6月13日结束的新一轮性能测试实验中取得突破性进展。该磁体在4.2 K（-269℃）温度下两个孔径内实现超过12 T磁场强度，达到超导线材临界性能的85%以上，是目前国际上唯一一个采用不同超导材料组合线圈结构达到12 T磁场强度的二极实验磁体。据实验人员介绍，该磁体从结构设计，超导材料、电缆及磁体的制备，到相关的装备与测试平台，均基于国内自主技术路线，并实现了完全国产化。高场超导磁体提供的强
电子产品可靠性与环境试验 2021年3期2021-03-30
- 大型超导磁体高温超导电流引线的研究
言在包括大型超导磁体在内的电气设备中，由于超导体无电阻、低损耗、低导热等特点，高温超导（HTS）技术被逐渐应用于电流引线研制中，将室温下的电源与低温下的超导磁体进行连接。与相同工作电流的传统金属电流引线相比，采用高温超导电流引线可显著降低运行成本和制冷功率[1-3]。1 高温超导电流引线的结构作为二元电流引线，高温超导电流引线由传统的金属模块、高温超导模块和超导接头组成。在结构上，金属模块主要由铜质端子板、铜铅、不锈钢（SS）液氮储存容器和外绝缘组成。高温
云南电力技术 2021年1期2021-03-18
- 绝热力矩管的漏热分析*
过程中为了使超导磁体具有超导性，需要始终处在低温状态。力矩管位于常温端轴和高温超导磁体之间，起着支撑和传递转矩的作用。由于力矩管两端存在较大的温差（约为270K），则从常温的端轴必有一定的热量传递到低温的超导磁体。为了满足超导电机的设计要求，必须对漏热量进行计算。1 力矩管的组成结构超导电机的超导转子中有超导磁体，而超导磁体需要低温环境才能工作。相对的，超导转子的外部环境是室温状态，超导磁体及其支撑结构又不可能“悬浮”于室温环境中，需要与其他室温部件有机械
南方农机 2021年5期2021-03-12
- 浅谈超导材料及其应用
广泛。首先，超导磁体的电阻几乎为零，其产生的焦耳热损耗较低。利用超导磁体生成强磁场时，所耗的电能只是常规导体所耗电能的万分之一，而且不需要冷却水系统进行冷却，不仅节约了电能，也简化了系统的结构。其次，产生同样强度的强磁场时，超导磁体的重量仅为常规磁体的1/3。因此，以超导磁体为主要零部件的设备，更适应远距离运输，组装难度也较低，为工程工作提供了诸多方便。最后，超导磁体不仅更为轻便，其稳定性也远优于传统导体。超导磁体工作过程中产热较少，因而故障发生率相对较低
中国科技纵横 2020年24期2020-11-28
- 超流氦低温恒温器冷质量准直调节及低温变形分析
案早期应用于超导磁体低温恒温器中[3]，在超导腔低温恒温器中仅有概念设计，还未有投入运行的先例，没有运行数据来证明其可行性[4]。超流氦低温恒温器中超导设备在运行中需满足加速器准直精度要求，对冷质量低温变形量的预测及实验验证尤为关键，而冷质量处于密闭的真空容器中，激光跟踪仪等接触式测量仪器无法在线监测其位移变化[5]。为此，本文针对国内首次采用拉伸丝型位置监测仪(WPM)获得的实测数据，分析超流氦低温恒温器中冷质量的低温位移变化[6]。1 超流氦低温恒温器
原子能科学技术 2020年10期2020-10-24
- 基于动态电路模型的超导电动悬浮系统特性分析
统由车载低温超导磁体和轨道零磁通线圈（8字线圈）组成，超导直线同步电机实现推进，最高试验速度达603km/h。因此，日本超导电动悬浮系统非常适用于大质量高速度悬浮推进的应用场景，如高速飞行列车和磁悬浮航天助推发射。关于日本超导电动悬浮系统国内外学者均有相关研究[11]-[13]。本文在前人研究基础上，对感应金属板上的超导运动进行仿真模拟，运用得到的数据分析超导模型的特性。2 超导电动悬浮数学模型图1由轨道上的若干个8字线圈和车载超导线圈组成。每个8字线圈由
科技创新与品牌 2020年8期2020-09-29
- 历史的变革！MRI即将进入“100%无液氦时代”
身成像无液氦超导磁体面世，该无液氦超导磁体技术突破了对液氦的依赖，颠覆了传统设计思路，为全球首创，中国制造，开创了医学影像产业的全新局面。鑫高益研发的全球首台1.5T大孔径全身成像无液氦超导磁体亮相第28届中国国际医用仪器设备展览会暨技术交流会2019年8月16日鑫高益召开的全球首创无液氦超导磁共振创新技术研讨会上，技术研发、临床应用等专家共同研讨、鉴证了这一里程碑式的“中国制造”无液氦超导磁共振中国制造全球首创无液氦超导磁共振这款产品采用了传导冷却技术、
中国医疗器械信息 2019年17期2019-10-16
- 高温超导磁储能监控与保护系统设计
集中在电网和超导磁体的状态监控，中国电力科学研究院在前者基础上继续研究了功率变换器的监控技术。本文将综合电网、超导磁体、功率变流器的状态监控来设计高温SMES监控与保护系统，功能包括数据采集与量化、波形显示、文件管理、失超保护等。本系统的软件部分主要基于LabVIEW完成软件设计，硬件部分由带有触摸屏的2I385CW型工业控制计算机、采集处理器、互感器等组成。此监控与保护系统能实现对电网、超导磁体、功率变换器的监测，可通过人机交互界面控制SMES的状态，也
分布式能源 2019年4期2019-09-10
- 磁流体推进器的推进性能影响因素分析
磁流体推进;超导磁体;分析中图分类号：U664.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）12-0009-031概述磁流体推进技术是一种全新的航海平台推进方式，它几乎不需要任何机械传动部件，同时不会出现空化现象，因此在降噪、提速等方面都极具潜力。从推进原理到推进性能，磁流体推进全面颠覆了传统的螺旋桨与泵喷推进，其未来应用主要针对航海平台的静音、高速推进等。2推进原理及技术特点由于海水中存在大量盐类，可通过电解离子交换而具有导电性。若在磁场
科技创新与应用 2019年12期2019-07-15
- 超导磁共振成像系统关键技术研究开发
求。关键词：超导磁体；磁共振成像；关键技术；研究开发DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.012目前，国内临床应用较为成熟的磁共振成像（MRI）系统是 1.5T，它的性价比较高，适应症较广，对腹部等部位的成像效果较好，但是由于磁场强度低，梯度系统限制，薄层的成像信噪比较差，磁敏感成像效果不够好。山东华特磁电科技股份有限公司成立专门技术研发组，充分运用公司技术研发中心平台及现有技术结合中科院研究员磁共振成像方面技术，研制
山东工业技术 2019年9期2019-05-29
- 35 kJ YBCO单螺管型超导储能磁体的多目标优化
16000)超导磁体所储存的电磁能量等效于磁体在自由空间中产生的磁场能量.它由2个部分组成：一部分位于磁体绕组所包围的有限空间中，磁场强度强，磁能密度较高；另一部分位于磁体绕组的外部，磁通密度较弱但分布最广，形成超导储能磁体的漏磁场区.超导储能磁体，特别是微型储能磁体，在系统中常运行在脉动状态下.超导材料在交变磁场中承受交流损耗，从而增大制冷费用.相同储能量级下，超导材料用量越少，交流损耗也越少，超导磁体的运行越经济.因此，超导储能磁体的材料利用率是磁体设
吉首大学学报（自然科学版） 2019年4期2019-04-14
- 我国科学家成功研制出世界最高磁场超导磁体
拉(T)的全超导磁体。该磁体采用了自主研发的高温内插磁体技术，打破了2017年12月由美国国家强磁场实验室创造的32.0 T超导磁体的世界纪录，标志着我国高场内插磁体技术已经达到世界领先水平。此前低温超导磁体产生的磁场强度上限为23.0 T左右。此次，王秋良团队设计并建造了全新的超导线圈和支撑结构，提高了线圈的整体工程电流密度和局部安全裕度，并采用轴向弹性支撑结构和绑扎装置，提高了超导接头抵抗局部拉应力集中的能力，使极高场内插磁体的电磁安全裕度和应力安全裕
有色冶金节能 2019年6期2019-03-03
- 核磁共振成像超导磁体设计方法研究
最为广泛的为超导磁体，当在超导情况下，导体流过的电流没有电阻损耗，也不会导致导体温度升高。超导体因为具有在通入强大电流时而产生强大磁场，同时在当外部电流切断后，超导体内部任然保持电流，所以超导磁场具有极为稳定的性能，所以超导磁体在核磁共振系统中应用极为广泛。1 超导磁体超导磁体是一种使用超导材料制成在低温状态下具有高温度转变线圈的电磁体，其具有无电阻损耗和磁损耗的优点，同时超导材料还具有较高的电流密度，从而使其超导磁体具有体积小、重量轻的特点。2 超导磁体
中国设备工程 2019年15期2019-01-17
- 高熵合金凝固用高精度低温超导磁体的研制
1.西安聚能超导磁体科技有限公司，西安 710018；2.西部超导材料科技股份有限公司，西安 710018；3.超导材料制备国家工程实验室，西安 710018）0 引言近年来，随着超导材料领域技术的不断突破，超导磁体装置得到了突飞猛进的发展。超导磁体提供的强磁场已成为控制晶体生长的重要手段之一，在外加磁场的作用下，即使是非铁磁性的物质的结晶生产也会发生明显变化[1-2]。同时，研究人员发现强磁场也对合金定向凝固枝晶组织形貌、生长机制有一定影响[3-4]。超
真空与低温 2018年2期2018-04-27
- 国产MOCVD-YBCO带材高温超导线圈研制与磁场温度特性研究∗
导材料发展的超导磁体与常规磁体相比具有磁场强度高、损耗小、重量轻、体积紧凑等优点.随着超导磁体技术的发展,超导磁体在医疗器械、大科学工程、能源和交通运输、电力工业和国防领域等方面获得了广泛的应用.目前,在某些大型应用场合如高能加速器、高能粒子探测器、核聚变装置等方面,超导磁体的应用已较为普遍,而且在一些特定领域超导磁体几乎是唯一的选择[1].超导磁共振成像更是超导磁体在工业应用中的代表.此外,现在的科研工作往往要求一些极端条件如高磁场强度、均匀性好等的环境
物理学报 2018年6期2018-03-26
- 1.5 T关节磁共振成像超导磁体的设计、制作与测试∗
)(西安聚能超导磁体科技有限公司,西安 710018)(2017年7月19日收到;2017年8月31日收到修改稿)1 引 言医用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)在医学临床上的应用为医学影像学带来了一场革命,现已经成为最先进的医学影像设备之一,在临床领域具有广阔的应用前景[1].相对其他常规影像设备(如CT,X射线等),MRI设备具有更多独到的优势,如无创伤检测、多种图像类型、高组织分辨力、任意方位断层成像、介入治疗
物理学报 2017年24期2018-01-18
- 高场超导磁体研究进展及其应用
190)高场超导磁体研究进展及其应用刘建华， 程军胜， 王秋良， 严陆光(中国科学院电工研究所， 北京 100190)高磁场对科学技术的发展具有极其重要的作用，它孕育着许多重大的科学发现和新技术的产生。超高磁场的产生和应用研究对极端条件科学设施、生物医学工程、国防特种装备、高精度的科学仪器以及农业应用都具有重要的意义。目前世界上许多研究机构和实验室开展了基于高温超导带材绕制高场直流超导磁体的项目。本文以高场超导磁体领域几个主要的研究机构为对象，主要介绍其在
电工电能新技术 2017年11期2017-11-24
- 基于多场顺序耦合的高温超导电机磁体应变分析与验证研究
弱的区域，为超导磁体的结构设计和优化提供依据。高温超导磁体 应变分析 顺序耦合0 引言近年来随着高温超导（High Temperature Superconducting，HTS）材料性能和低温制冷设备效率的不断提高，大容量高温超导电机凭借其体积小、重量轻、效率高、噪音低、过载能力强等优势,使得其在船舶电力推进、风力发电、大容量发电机和电机应用领域具有很好的应用前景，亦成为世界各国研究的焦点[1-4]。高温超导电机中的超导磁体工作时处于低温和强磁场环境中，
船电技术 2017年7期2017-10-13
- 感应加热用传导冷却YBCO高温超导磁体的热稳定性实验研究
YBCO高温超导磁体的热稳定性实验研究王晓勇1,2,3， 张 东1,2,3， 马 韬1,3， 靖立伟1,3， 梁 爽1,2,3(1. 中国科学院电工研究所， 北京 100190； 2. 中国科学院大学， 北京 100049；3. 中国科学院应用超导重点实验室， 北京 100190)与传统的高频交流感应加热技术相比，高温超导直流感应加热技术能够大幅度提升低电阻率、非铁磁性金属材料的透热处理加工效率。在高温超导感应加热系统中，超导磁体的热稳定性是保证系统安全稳
电工电能新技术 2017年4期2017-05-02
- 超导技术 渐行渐近
性和安全性。超导磁体——身手不凡的“魔块”超导技术一个很重要的途径就是用超导材料制作磁性极强的超导磁体。超导磁体实际上就是一个闭合的超导线圈，采用超导线材或者带材绕制而成。当给超导线圈通上电流之后，可以维持较强的稳恒磁场。超导磁体相较普通的磁体具有体积小、稳定度高、耗能少等多种优势。在核聚变能的研究中，超导磁体是托卡马克装置的关键核心。粒子加速器的进步在一定程度上也依赖于超导磁体的水平。从北京正负电子对撞机到欧洲大型强子加速器，其加速磁体和探测器都采用了超
百科知识 2017年1期2017-03-17
- 新型周期式超导高梯度磁选机及其试验
础。磁选机 超导磁体 非金属矿 除铁 冲程超导体在一定的低温条件下电阻等于零，电流通过时不发生热损耗，可以形成强大的电流，从而产生超强磁场。超导体电阻突然消失的温度称为超导转变温度，外部条件维持在足够低时的转变温度称为超导临界温度。超导体具有完全抗磁性，在一定的外加磁场下，能保持超导体内磁感应强度为零。零电阻现象和完全抗磁性是超导体的两个基本性质，既相互独立又紧密联系[1]。常规磁体利用增大线圈导体的安匝数和提升电流来增强磁场，通入电流会产生高温，并放出巨
现代矿业 2016年10期2016-12-02
- 大型超流氦低温冷却系统的研究进展
粒子加速器、超导磁体储能系统、磁流体（MHD）、强磁场研究、化学分析（Nuclear MagneticResonance Spectroscopy）、医学（MRI）、运输系统（磁悬浮列车）、超导电力传输、超导电机[1]方面的应用等，已发展成为有一定规模且极具前景的一门实用技术。在研究物质内部结构的大型对撞机中，需要把质子或电子加速到一定速度后进行碰撞，强磁场就可以大幅提升质子、电子的速度，达到理想的碰撞效果；在受控热核聚变的托卡马克装置中，强磁场则是约束高
真空与低温 2016年5期2016-11-27
- 中科院研制成功高温超导磁透镜
光学装置。用超导磁体制成的磁透镜可聚焦电子，是电子显微镜镜筒中的重要部件。该高温超导磁透镜是国际上首次将高温超导磁体用作电子显微镜的磁透镜，采用国产高温超导带材绕制磁体，无需液氦或液氮等低温介质，用一台脉管制冷机采取传导冷却的方式对磁体降温，最高工作温度约50K。该高温超导磁透镜采用高温超导技术，将大幅提高电子显微镜的分辨率，减小整个设备的体积和重量，提高集成度。该高温超导磁透镜相关技术将促进我国高端电子显微镜仪器的研制与发展。(中科院)
军民两用技术与产品 2016年1期2016-03-26
- 我国科学家率先研制出24T全超导磁体
制出24T全超导磁体日前，记者从中科院电工研究所获悉，该所王秋良研究组采用自主研发的高温内插磁体技术，将YBCO内插磁体在15T超导背场下的中心磁场提高到了24@4.2K，使得我国成为继美国、日本、韩国之后实现24T全超导磁体的国家。与Bi2223内插超导磁体相比，YBCO超导磁体具有更高的上临界磁场和临界电流，运行稳定性更高，更易获取极高磁场。目前仅有美国国家高场实验室、日本东北大学高场实验室以及韩国的一家超导公司能够实现24T以上全超导磁体。王秋良研究
电子世界 2016年11期2016-03-12
- 传导冷却型低温超导磁体系统的设计与实验
冷机冷却低温超导磁体的技术得到了快速发展［1］。利用4.2 K级小型低温制冷机二级冷头提供的冷量，可以将低温超导磁体冷却至5 K以下，使得超导磁体线圈处于超导状态下，为闭环无电阻运行提供必要的低温环境。相比于液氦浸泡式的低温超导磁体系统，采用制冷机直接冷却的低温超导磁体系统具有以下优势:冷源单一，无需液氦等低温液体;操作简单，无需低温操作经验;结构简单，减小了液氦存储空间，系统结构轻便。介绍了一套采用4.2 K级制冷机作为冷量来源，直接冷却高温超导电流引线
低温工程 2015年5期2015-12-22
- 单螺管型高温超导储能磁体的静磁场分析
MES单螺管超导磁体静磁场分析ANSYS漏磁屏蔽超导磁储能系统是利用超导线圈作为储能线圈，与其它线圈相比，超导线圈几乎无损耗，所以能量可以永久存储；与常规的储能装置相比，超导储能系统的转换效率可以达到95%，且具有很快的反应速度，因而被大量运用。但超导磁体在运行过程中会产生104高斯数量级场强的磁场，而10高斯数量级的磁场就会导致一些电子设备不能正常工作，5高斯的磁场就可能导致带有心脏起搏器的人生命受到威胁。本文主要进行单螺管高温超导磁体的静磁场分析，提出
中国科技纵横 2015年21期2015-10-31
- 超导MRI磁体无液氦改造探讨
磁体均为低温超导磁体。中心磁场强度从1.5 T到3.0 T(1 T=10000 Gs)，甚至更高。它的优点在于磁场强度高而稳定，图像清晰，无电离辐射，对人体无损伤。MRI所装备的低温超导磁体，由于人体受检部位必须置于磁体中心直径为50 cm球形均匀磁场内，要求人孔直径大于60 cm，磁体内孔直径一般需大于90 cm。为此，超导磁体体积较大，表面积很大，这对低温超导技术比较困难。MRI所装备的低温超导磁体的主线圈一般使用铌钛超导线或铌三锡超导线绕制。在温度为
中国医疗器械杂志 2014年1期2014-01-30
- 超导磁体的安全分析与检验建议
这两年，随着超导磁体生产工艺技术的突破和稀土资源节约意识的增强，拥有我国自主知识产权的超导型磁共振成像设备开始出现。但是超导型磁共振系统制造工艺特别复杂，运行环境要求特别高，而且超导磁体本身就存在着一些需要仔细考虑才能避免的安全风险。现行的国际标准和国家标准仅仅将超导磁体的安全特性放在超导磁共振成像设备内部进行笼统的考虑，并不能非常有效的促进企业对安全措施的实施和管理。本文将分析超导磁体的关键安全风险点，并且讨论基于型式检验时应进行的试验和认证。图1是超导
中国医疗器械杂志 2013年1期2013-12-05
- 蓄电池-超导磁体储能系统平抑间歇性电源出力波动的研究
蓄电池和高温超导磁体构成的混合储能系统为研究对象，以平抑间歇性电源的功率波动为应用目标，研究储能系统的构成及控制策略，并通过仿真实验检验了控制策略及整体系统的有效性。1 混合储能系统结构1.1 储能装置的接入方案图1 含储能系统的可再生能源发电装置系统结构图Fig.1 Structure of renewable power generation system with hybrid energy storage system含混合储能单元的间歇性电源系统
电力自动化设备 2013年8期2013-10-10
- 超导磁体应力、应变的光纤光栅测量研究
10048）超导磁体的应力应变分布情况非常复杂,这也是超导磁体设计者研究的重点与难点,因为超导磁体处在强磁场大电流的复杂电磁环境下,同时磁体本身是由超导材料及其它填充材料构成,所以磁体的应力分布和应力集中的预测极其困难,尽管一些计算机仿真软件可以帮助超导磁体的设计者计算出应力与应变,但是磁体真实的应力、应变情况还要通过直接的测量才能精确得到.但是传统的电磁传感器由于受到磁阻效应的影响很难应用到具有复杂电磁环境的超导磁体中.光学传感器已经广泛应用于测量温度、
河南科技学院学报(自然科学版) 2012年5期2012-10-16
- 40 T混合磁体外超导磁体杜瓦真空系统设计
磁场平台，外超导磁体和29 T内水冷磁体组成。其中11 T外超导磁体运行在4.5 K，为降低超导磁体在低温下的热负荷，将其置于可提供高真空工作环境的真空杜瓦中，杜瓦达到磁体正常工作所要求的真空水平是保障超导磁体正常运行的关键条件之一。本研究将针对40 T混合磁体外超导磁体杜瓦设计一套真空系统。2 40 T混合磁体外超导磁体杜瓦及其对真空度的要求40 T混合磁体外超导磁体杜瓦材质为304不锈钢，内表面积为 37.446 m2，体积为 12.5 m3。为降低超
低温工程 2012年5期2012-07-30
- 传导冷却电流引线热分析
言电流引线是超导磁体系统中连接室温电源和超导磁体的关键通流部件。电流引线常常是超导磁体系统的主要漏热源，在大型超导磁体系统中，电流引线漏热占磁体总漏热的比例甚至达到50%［1］。为保证超导磁体系统稳定运行，需尽量减小通过电流引线向磁体的漏热，本文拟通过对传导冷却电流引线进行热分析计算，研究减小漏热的电流引线优化途径。2 电流引线传热模型电流引线轴向温度梯度远大于径向温度梯度，对于传导冷却电流引线可忽略辐射漏热和残余气体分子导热的影响［2］，则热传递只与引线
低温工程 2012年5期2012-07-30
- 聚变堆用Nb3Sn超导磁体设计分析
n材料构成的超导磁体最大特点是可以稳定运行于高的临界磁场和大的电流变化率情况下,因此以Nb3Sn取代Nb-Ti作为聚变堆超导磁体的材料成为必然趋势。目前,聚变装置中超导磁体的导体一般采用导管内多级绞缆导体,即所谓CICC导体(Cable-In-Conduit Conductor,简称CICC)。在超导电缆外面有一个不锈钢管,其作用是既可以用作冷却剂的压力容器,又可作为电磁力的支撑和传递部件。目前,将Nb3Sn超导线应用于CICC大型超导磁体的设计与制造方面
合肥工业大学学报（自然科学版） 2011年8期2011-09-03
- 超流氦低温系统发展及涡轮冷压缩机的应用
广泛，特别是超导磁体在核聚变装置、高能加速器、空间红外探测等大科学工程方面的应用，大型超导磁体都配备有一大型氦低温制冷系统。氦低温制冷系统的稳定性和效率将直接影响超导体以及整个科学装置的正常运行。从提高运行效率和稳定性等方面考虑，需要不断提高超导磁体装置的性能，一种方法是采用2K下超流氦(HeⅡ)冷却降低其工作温度。2 超流氦在低温系统中的使用到2011年，人们认识超流氦已有70年左右的历史，超流氮在核聚变、高能物理、超导及宇宙探索中有着重要的应用。超流氦
低温工程 2011年4期2011-07-30
- 国产核磁共振设备有望上市 打破国外垄断
核磁共振成像超导磁体。“有了超导磁体，国内就能生产技术过硬的核磁共振设备，打破国外企业对超导产业的垄断。现在患者用核磁共振诊病，动辄花费上千元的情况有望很快改变，其中，核磁共振的检查费用有望因此降低九成。”中科院高能所超导磁体工程中心主任朱自安介绍，现在1台核磁共振成像设备进口高达1 000万元人民币，患者使用每次花费1 000元到2 000元，国产化设备替代进口后，将在同样性能条件下，每台设备售价降至500万元到600万元人民币，使用花费降至每次200元
化学分析计量 2011年1期2011-04-11
- 我国首台大型铌锡线圈热处理炉系统研制成功
制填补了我国超导磁体技术领域的一项空白,为我国自主研发制造大型铌锡超导磁体奠定了一项技术基础。由中科院强磁场科学中心与北京七星华创公司联合研制的这套铌锡热处理系统主要由炉体系统、工艺气路系统、控制系统及气体杂质含量监测系统等组成。其中工艺气路系统包括导体微充微排系统、导体真空系统、炉体真空系统等。导体微充微排系统既可用于导体内部的清洗工艺,也可用于气氛保护工艺时实现导体充排气的自动控制。设备可实现 7组导体的同时工艺热处理;导体真空系统用于对铌锡导体内部抽
中国材料进展 2011年4期2011-02-14
- 1.5T-A1型MRI超导磁体的研制
A1型MRI超导磁体的研制刘艳江，汪 汀，陈浩树，耿俊彦，魏晓涛，罗日安，宫 博(中国舰船研究院，北京 100192)介绍了一种1.5T-A1型MRI超导磁体的研制工作情况，提出了MRI超导磁体研制中的创新点、关键技术、测试技术的应用和样机首轮测试结果。对开展同类型超导磁体的研制具有借鉴和指导作用。MRI;超导磁体0 引言超导磁体产业的应用主要在4个方面:超导核磁共振成像装置(MRI)、超导核磁共振谱仪(NMR)、实验研究及仪器用超导磁体和超导磁分选装置。
舰船科学技术 2011年6期2011-01-20