本文轉自:中國科學報
大口徑高場超導磁體測試現場。電工所供圖
本報訊(記者張雙虎)近日,中國科學院院士、中國科學院電工研究所研究員王秋良團隊成功研製出大口徑高場通用超導磁體,磁體內孔直徑164毫米、最高磁場強度14.0T(特斯拉)。該成果標誌著我國在大口徑高場通用超導磁體設計與建造技術水準方面邁上新台階。
大口徑高場通用超導磁體是大科學裝置、高性能科學儀器、高端醫療裝備、工業與特種裝備等應用領域的重要設備。磁體提供的大空間高磁場環境可用於定向凝固/磁拉單晶等大塊新材料製備、生物醫學和物理化學研究、磁分離/感應加熱等工業裝備。這類超導磁體的技術和產品長期被國外壟斷,迫切需要解決核心設計與製造等關鍵科學與技術問題。
科研團隊採用鈮鈦和鈮三錫超導線圈組合結構,結合鈮鈦超導材料的中場高電流密度和脆性鈮三錫超導材料的高場高電流密度特性,創新性優化了磁體的電磁結構和工程方案,提高了兩種超導材料的磁場貢獻率。
通過長期技術攻關,團隊先後解決了大口徑高場磁體高應力調控設計、密繞高場磁體高精度製造、低電阻超導接頭等關鍵技術問題,掌握了此類通用超導磁體的設計和製造等成套技術。
團隊研製的14.0T大口徑高場通用超導磁體,具有完全自主智慧財產權。經測試,磁體達到預期技術目標,並且運行穩定。